الفلك

لماذا القمر أملس بالقرب من خط الاستواء ووعرا بالقرب من القطبين؟

لماذا القمر أملس بالقرب من خط الاستواء ووعرا بالقرب من القطبين؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

يبدو كما لو كان مصقولًا بتطبيق الصنفرة على خط الاستواء الدوار.

كان تخميني الأولي أنه كان مجرد وهم ناتج عن اتجاه الضوء ، لكن خريطة التضاريس تظهر نفس الظواهر.

صور Google وخرائط التضاريس (المصدر)

فسيفساء القطب الشمالي تم تجميعها من الصور بواسطة مركبة الاستطلاع المدارية القمرية التابعة لناسا (المصدر):

القطب الجنوبي برصاص كليمنتين التابع لناسا (مصدر):


هناك عدد قليل من العوامل التي تخلق هذا التأثير:

أولاً في صور الإضاءة المرئية ، يُرى المشهد حول خط الاستواء مضاءً من الخلف ، مع عدم وجود ظل تقريبًا ، والقليل حول القطب يُرى بإضاءة منخفضة ، والإضاءة المنخفضة تبرز ميزات التضاريس. تتميز الفسيفساء القطبية بجودة غير حقيقية ، لأنها مصنوعة من صور تم التقاطها جميعًا عندما تكون الشمس محليًا في أقصى حد لها فوق الأفق ، لذلك يبدو أن الضوء قادم من جميع الاتجاهات في وقت واحد.

تحتوي الخريطة الفسيفسائية الأولى والخريطة الطبوغرافية على إسقاط "مطابق" وهذا يعني أن الحفر الدائرية تظهر بشكل دائري على الخريطة ، ولكنها تقدم تشوهات كبيرة جدًا في الحجم ، بالإضافة إلى التظليل الذي تمت إضافته إلى الخريطة ، مما يجعله منتظمًا. تبدو الحفر ذات الحجم بالقرب من القطبين ضخمة. مقياس التظليل مع الخريطة ، لذا فإن الفوهات القريبة من القطب لها تظليل أكثر دراماتيكية من تلك الموجودة بالقرب من خط الاستواء ، وهذا تأثير فني ، وليس حقيقيًا.

أخيرًا على وجه واحد للقمر ، الذي يواجهنا ، وهو في منتصف الصور ، هناك "ماريا" كبيرة. هذه سهول حمم مسطحة نسبيًا. لا توجد ماريا في القطبين. معظمهم على الجانب القريب من القمر: انظر لماذا تظهر معظم ماريا القمرية على الجانب المرئي؟

إذن ، هذا مزيج من زاوية الضوء المنخفضة عند القطبين ، والطريقة التي عرضت بها Google خريطتها وظّلتها ، وتوزيع سهول الحمم البركانية على القمر. الأقطاب ليست أكثر وعورة من المنطقة الاستوائية بشكل عام. هم أكثر وعورة من ماريا القمرية ، لكن التأثير الواضح الذي تصفه هو وهم.


عشرة أشياء لا تعرفها عن الأرض

انظر إلى الأعلى ، انظر إلى الأسفل ، انتبه ، انظر حولك. - نعم ، & quotIt يمكن أن يحدث & quot

نصيحة جيدة من الفرقة التقدمية السبعينيات. انظر حولك. ما لم تكن أحد رواد فضاء أبولو ، فقد عشت حياتك بأكملها على بعد بضع مئات من الكيلومترات من سطح الأرض. هناك كوكب كامل تحت قدميك ، 6.6 سكستليون طن منه ، تريليون كيلومتر مكعب منه. لكن إلى أي مدى تعرف ذلك جيدًا؟

فيما يلي عشر حقائق عن الأرض - والثانية في سلسلتي المكونة من عشرة أشياء لا تعرفها (أولها عن درب التبانة). بعض الأشياء التي كنت أعرفها بالفعل (وربما تعرفها أيضًا) ، وبعض الأشياء كانت لدي أفكار عنها واضطررت إلى إجراء بعض الأبحاث للتحقق منها ، والبعض الآخر اختلقته تمامًا. انتظر! لا! يمازج. كلهم حقيقيون. لكن كم منهم تعرف؟ كن صادقا.


لماذا القمر أملس بالقرب من خط الاستواء ووعرا بالقرب من القطبين؟ - الفلك

ملاحظة موجزة عن القمر "الفائق" في 19 مارس 2011



مقارنة بين الحجم الظاهر لقمر الحضيض والأوج الكامل (مصدر الصورة JPL / USGS / NASA)




(مصدر الصورة Galileo و JPL و NASA)


نموذج قرص القمر 137 (انقر على الصورة للمناقشة التفصيلية).
أحد الأقراص التي تستخدمها ناسا لتعزيز فهم الجمهور للقمر.
عينات من صخور القمر وتربة القمر مدمجة في قرص بلاستيكي شفاف لعرض مريح.



أعلاه ، صورة الأرض للقمر الكامل (الأطلس القمري الموحد ، USNO ، معهد القمر والكواكب)
لاحظ قلة الظلال ، ووجود أشعة ساطعة ، على عكس الصور الفسيفسائية أدناه


فسيفساء قرب القمر (صورة الائتمان GSFC / جامعة ولاية أريزونا / مركبة استطلاع القمر المدارية ناسا)


رصيد الصورة بالنسبة للصورة غير المسماة


عرض أقرب للمنطقة بالقرب من تايكو (فوهة مشعة بالقرب من القاع).
الحفرة الكبيرة بالقرب من أعلى اليسار هي كوبرنيكوس ، والتي تظهر بمزيد من التفاصيل أدناه.
(ستيف ماندل ، مرصد هيدن فالي ، apod010809)





ربع قمر لم يسبق له مثيل من الأرض. "الطرف" الغربي للقمر الذي صورته مركبة جاليليو الفضائية وهي تحلق بالقرب من الأرض. (مشروع جاليليو ، مختبر الدفع النفاث ، ناسا ، apod990326)




عرض مُسمى لجزء من نفس صورة المركبة القمرية لماري أورينتال.
(ناسا ، Lunar Orbiter 4 ، Sky and Telescope)



وادي جبال الألب بالقرب من أفلاطون (Image Credit & # 169 Jim Misti ، Misti Mountain Observatory يستخدم بإذن)


الهلال المتضائل كما تم تصويره بكاميرا المجال ESO بعرض 2.2 متر.
(فريق WFI ، ESO ، MPI-A ، OAC ، apod990129)


لقطة مقرّبة لـ Mare Humorum. الحفرة الكبيرة في أعلى اليسار هي Gassendi.
(فريق WFI ، ESO ، MPI-A ، OAC ، apod990212)


أرياديوس ريل ، بعدسة رواد فضاء أبولو 10.
يتم إنشاء الجداول الخطية من خلال التشوهات التكتونية ذات الطبيعة والأصل غير المعروفين.
(أبولو 10 ، ناسا ، apod)


اسألنا

وُلدت الأرض منذ حوالي 4 مليارات ونصف المليار سنة ، وفي نفس الوقت تشكل النظام الشمسي بأكمله (الشمس والأرض والكواكب الأخرى). بدأت سحابة ضخمة من الغاز في التقلص مع انجذاب جزيئات الغاز إلى بعضها البعض بفعل الجاذبية. ذهب معظم الغاز إلى مركز النظام الشمسي وشكل الشمس ، لكن العديد من القطع الأخرى التي تدور حول الشمس تجمدت في الكواكب ، بما في ذلك الأرض.

يضع التفكير العلمي الحالي الأرض في حوالي 4.5 مليار سنة.

يحدث الفصل الأساسي للعناصر عندما تكون الصخور منصهرة. تؤدي الاختلافات في درجات حرارة الانصهار والتكثيف والكثافات المختلفة إلى تكتل الجزيئات المتشابهة. هناك تأثيرات أخرى أصغر ، مثل الجزيئات التي تشكل البلورات (تتلاءم معًا بشكل أفضل). هناك أيضًا بعض الانفصال (بسبب الاختلافات في درجة حرارة التكثيف) في سحابة غاز النظام الشمسي الأولي. هذا هو سبب وجود أنواع مختلفة من النيازك.

دكتور اريك كريستيان
(سبتمبر 2001)

تبلغ كتلة الأرض 5.98 × 10 24 كجم ، أو 1.32 × 10 25 رطلاً. تمكنت من البحث عن كتلة الأرض في رابط مرحبًا بكم في الكواكب ثم حولت الكيلوجرامات إلى أرطال.

هناك AU (وحدة فلكية) ، والتي يتم تعريفها على أنها متوسط ​​المسافة من الأرض إلى الشمس ، لكنني لم أسمع مطلقًا عن AO أو AOS كوحدة قياس. ومع ذلك ، يتم استخدام AOS كاختصار لـ "اكتساب الإشارة" للقياس عن بُعد للمركبة الفضائية.

دكتور اريك كريستيان
(أكتوبر 2000)

الأرض (والكواكب الأخرى والنجوم) كروية لأن الشكل الكروي هو أقل حالة طاقة يمكن أن تكون فيها مجموعة من المادة. يمكن أن تكون الكويكبات الصغيرة والأقمار غير كروية ، ولكن بعد أن تصل إلى حجم معين (عندما يمكن لقوة جاذبيتها أن "تكسر" الصخور التي صنعت منها) ، ويتم سحب جميع النتوءات ، وتصبح أكثر كروية. هناك حد أقصى يمكن أن تصل إليه الجبال ويصبح أصغر مع زيادة كتلة الكوكب. لذلك يمكن أن يكون للمريخ جبال أكبر (على سبيل المثال أوليمبوس مونس) مما يمكن للأرض ، لأنه يزن أقل طالما أن الحجم الأقصى للجبل صغير مقارنة بنصف قطر الكوكب (صحيح بالنسبة للأشياء الأصغر من القمر) ، فسيكون الجسم كرويًا.

الأرض ليست كرة مثالية ، لذا فإن المسافة إلى مركز الأرض تتراوح من 6378 كم (3963 ميلاً) عند خط الاستواء إلى 6357 كم (3950 ميلاً) عند القطبين.

قد يكون اللب الداخلي أكثر سخونة ، لكنه يكون عند ضغط أعلى بكثير. عند درجة حرارة ثابتة (على سبيل المثال 5000 درجة) ، يمكن أن يؤدي الضغط العالي إلى تحويل السائل إلى مادة صلبة. لذلك ، على الرغم من ارتفاع درجة الحرارة أثناء انتقالك إلى القلب الداخلي ، يزداد الضغط بشكل أسرع ويفوز.

دكتور اريك كريستيان
(مارس 2001)

إنه مزيج من النشاط الإشعاعي (المواد المشعة في الأرض تولد الحرارة) والحرارة المتبقية من تكوين الأرض. عندما سقطت كل المادة التي خلقت الأرض معًا ، التقطت الطاقة الحركية المتساقطة. وعندما توقفت عند الأرض البدائية ، تحولت الطاقة الحركية إلى حرارة. لم تبرد الأرض بعد. نظرًا لكون القمر أصغر كثيرًا ، فقد كان لديه وقت ليبرد وربما يمتلك قلبًا صلبًا.

أنا عالم فيزياء فلكية ولست جيولوجيًا. حصلت على إجابتي من دورات وأبحاث الجيولوجيا منذ فترة طويلة على الويب. إنه جزء قياسي من النظرية الجيولوجية أن النشاط الإشعاعي جزء من عملية التسخين. انظر ، على سبيل المثال ، هذه المقالة في Scientific American.

لماذا لا تُلاحظ وفرة في نواتج الانشطار في المواد المنبعثة من البراكين أو الفتحات المنقولة عن طريق البحر؟ أو لماذا لا يوجد المزيد من نواتج الانشطار عندما يخترق المرء قشرة الأرض في مناجم عميقة؟

هناك زيادة في النشاط الإشعاعي في البراكين (انظر ، على سبيل المثال هذا المقال الإخباري).

لا أعرف عن الفتحات الموجودة تحت سطح البحر ، لكنني لن أتفاجأ إذا كان هناك نشاط متزايد قادم منها أيضًا. يشير سؤالك إلى أنك تعتقد أنه يجب أن يكون هناك الكثير والكثير من الغازات المشعة ، لكنك لست بحاجة إلى هذا القدر من النشاط الإشعاعي في الوشاح واللب.

أما بالنسبة للمناجم العميقة ، فإن التركيب المحلي أكثر أهمية لمقدار النشاط الإشعاعي من العمق.

إذا كنت تريد المزيد من المعلومات ، أقترح عليك الاتصال بجيولوجي حقيقي أو الذهاب إلى مكتبة الكلية / الجامعة المحلية الخاصة بك لإجراء بعض الأبحاث.

دكتور اريك كريستيان
(سبتمبر 2007)

تبلغ درجة حرارة الأرض الأساسية حوالي 6000 درجة مئوية. وبالمصادفة ، هذا هو نفس درجة حرارة سطح الشمس تقريبًا (ولكن أبرد بكثير من درجة حرارة الشمس الأساسية ، والتي تبلغ حوالي 15600000 درجة مئوية). يبرد لب الأرض ، ولكن بمعدل بطيء جدًا. على مدار الثلاثة مليارات سنة الماضية ، ربما تكون قد بردت بضع مئات من درجات الحرارة. في الوقت الحالي ، لا تتغير درجة حرارة الأرض الأساسية كثيرًا لأنه ، من خلال التحلل الإشعاعي (الانشطار النووي - تفكك نوى العناصر الثقيلة ، مثل اليورانيوم) ، فإنها تولد قدرًا من الحرارة بقدر ما تفقده.

للإجابة على الجزء الثاني من هذا السؤال ، بعض التعاريف بالترتيب. النجم هو جسم مضيء ذاتيًا يضيء من خلال توليد الطاقة داخليًا من خلال الاندماج النووي (اتحاد نوى العناصر الخفيفة مثل الهيدروجين والهيليوم). الشمس هو نجم. كوكب يضيء بالضوء المنعكس من الشمس. يحتوي النظام الشمسي على تسعة كواكب "رئيسية" (من بينها الأرض) وعدد لا يحصى من الكواكب "الصغيرة" (الكويكبات والمذنبات من مختلف الأنواع).

وتتراوح كتل النجوم من حوالي 0.04 مرة إلى 150 مرة من كتلة الشمس. تبلغ كتلة الأرض 0.000003 أضعاف كتلة الشمس (وتبلغ كتلة كوكب المشتري ، أكبر كوكب في المجموعة الشمسية ، 0.001 ضعف كتلة الشمس).

على الرغم من أن النجوم تفقد كتلتها أثناء تطورها ، إلا أن أيا منها لا يخسر ما يكفي لينتهي به المطاف في أي مكان بالقرب من كتلة أكبر كوكب. إذن ، الخلاصة هي: لا تتطور النجوم إلى كواكب.

للحصول على محاكاة متحركة رائعة تُظهر تطور النجوم بكتل تتراوح بين 0.1 و 120 مرة من كتلة الشمس ، انظر محاكاة التطور النجمي التي أنشأها تيري هيرتر لدورة علم الفلك 101/103 في جامعة كورنيل. ستحتاج إلى متصفح يدعم JAVA لعرض هذه المحاكاة.

الدكتور إد تيديسكو
(يناير 2005)

كلما تقدمت داخل الأرض ، تقل القوة التي تشعر بها بسبب الجاذبية ، بافتراض أن الأرض لها كثافة منتظمة على طول الطريق. قوة أقل تعني أنك تزن أقل.

السبب هو أن الكتلة التي تجذبك موجودة داخل كرة ، وتُعطى بواسطة M = (4/3) * pi * (radius) 3 * كثافة

القوة التي تشعر بها ناتجة عن F = G * M * (كتلتك) / (نصف القطر) 2

هذا يعني أن صافي القوة هو F = G * (4/3) * باي * نصف قطر * كثافة * (كتلتك)

(pi = 3.14159 و G = ثابت الجاذبية لنيوتن)

لذلك كلما تقدمت داخل الأرض ، يتناقص نصف القطر ، وبالتالي فإن القوة التي تشعر بها تتناقص. الكتلة التي فوقك بشكل غريب بما فيه الكفاية لا تساهم على الإطلاق في أي قوة صافية على جسمك.

في الواقع ، بالطبع ، الأرض ليست ذات كثافة موحدة ، وهناك زيادة طفيفة في القوة عندما تنزل من السطح ، قبل أن تبدأ في الانخفاض مرة أخرى. ومع ذلك ، فأنت أقل وزناً في قلب الأرض.

بقدر ما يحدث فوق مستوى سطح البحر - يجب أن تدرك أن ما يحدث خارج الأرض يختلف عما يحدث داخل الأرض. في الداخل ، كلما تعمقت أكثر فأكثر ، تكون الكتلة التي تجذبك أقل وأقل (كما هو مذكور). فوق مستوى سطح البحر (سطح الأرض ، على وجه التحديد) مع تقدمك بعيدًا ، تظل الكتلة ثابتة (من الواضح) ، لكن المسافة تصبح أكبر وأكبر ، مما يجعل القوة (تُعطى بواسطة F = G * M (الأرض ) * M (أنت) / ص 2) أصغر.

لاحظ أن الصيغة التي يتم تطبيقها داخل الأرض تختلف عن تلك التي يتم تطبيقها في الخارج.

د. لويس باربير
(أكتوبر 2003)

أولاً ، أهم شيء يجب معرفته هو أن الجاذبية موجودة تمامًا في كل مكان في الكون. كل جزء من المادة يمارس قوة على كل جزء آخر من المادة. هذا يعني أنك تنجذب وتجذب كل شيء في الكون! تعتمد القوة المبذولة على مسافة الجسم والكتلة. تمارس الأرض أكبر قدر من القوة عليك لأنها قريبة (هنا!) وضخمة جدًا.

تضيف القوى مثل المتجهات ، لذا فإن اتجاهها مهم جدًا. إذا كان بإمكانك أن تكون في المركز بالضبط ، فإن القوى التي تمارسها كل جزء من مادة الأرض عليك ستلغي (إلغاء الإلغاء لأسفل ، إلغاء الشرق للغرب ، إلخ). يحدث هذا فقط لنقطة واحدة ، وستظل تشعر بقوة الجاذبية على باقي جسمك.

تذكر أن الجاذبية عالمية وتوجد في كل مكان. هذا هو القانون الأساسي للفيزياء.

أنجيلا ريتشارد
(مارس 2003)

الجاذبية جذابة ، ولا تثير الاشمئزاز أبدًا ، لذلك في حالة عدم وجود قوى أخرى هناك ، ستميل المادة دائمًا إلى الانتقال إلى مركز الكرة.

دكتور اريك كريستيان
(يوليو 2002)

المسبار الرئيسي لباطن الأرض هو الموجات الزلزالية من الزلازل. يمكن للعلماء استخدام مجموعة من أجهزة قياس الزلازل لتتبع سرعة الموجات كدالة للعمق ، ومن هذا يمكن أن يستنتج الكثافة ، ودرجة الحرارة ، وما إلى ذلك. الانقطاعات الحادة في قشرة الوشاح وواجهات قلب الوشاح ملحوظة بشكل خاص.

هذه القيم قابلة للحساب مباشرة وقد تم إثباتها بالقياسات بشكل متكرر.

نصف القطر عند القطبين = 6،356،800 متر
نصف القطر عند خط الاستواء = 6،378،400 متر
أوميغا (السرعة الزاوية) = .00007292115 ثانية -1

إذا قمت بتوصيل هذه الأرقام تجد:
تسارع الجاذبية عند القطبين = 9.8322 م ث -2
لا تسارع الطرد المركزي في القطبين
التسارع الكلي عند القطبين = 9.8332 م ث -2

تسارع الجاذبية عند خط الاستواء = 9.7805 م ث -2
عجلة الطرد المركزي عند خط الاستواء = -.0002 م ث -2
العجلة الكلية عند خط الاستواء = 9.7803 م ث -2

لذلك من الواضح أن طمس الأرض أكثر أهمية بـ 250 مرة من تسارع الطرد المركزي.

تختلف "أعلى" و "أسفل" حسب مكان وجودك. إنها تأتي من الجاذبية ، وهي القوة التي تبقي الجميع وكل شيء على الأرض. يشير "لأسفل" في اتجاه الجاذبية ، أي باتجاه مركز الأرض ، و "لأعلى" في الاتجاه المعاكس. إذا نظرت إلى كرة أرضية ، بغض النظر عن مكان وقوف الشخص ، فإن "أعلى" هو الاتجاه بعيدًا عن مركز الأرض ويشير إلى السماء.

دكتور اريك كريستيان
(مايو 2011)

نحن لا نبقى على الأرض لأنها تدور ، ولكن بسبب قوة الجاذبية.

لست على علم بأي كواكب لا تدور.

د. لويس باربير
(نوفمبر 2001)

لديك بالفعل نصف الجواب! يمكن التفكير في سرعة دوران الأرض بطريقتين - السرعة الزاوية (التي حسبتها) والسرعة الخطية (لنقطة على السطح).

عبر عن السرعة الزاوية (يشار إليها تقليديًا بالحرف اليوناني أوميغا) بالراديان / ثانية:

أوميغا = 360 درجة / 24 ساعة = 2 * باي راديان / (24 * 60 * 60) ثانية
(باي = 3.14159.)
= 7.272 × 10 -5 راديان / ثانية = 0.00007272 راديان / ثانية

الآن لتحويل السرعة الزاوية إلى السرعة الخطية لنقطة على سطح الأرض ، اضرب أوميغا في نصف قطر الأرض ، R.

لوضعها في وحدات مألوفة ، دعنا نعبر عن R بالأميال: R = 3822 ميل (تقريبًا). إذن السرعة الخطية على السطح V هي:

V = أوميغا * R = 0.00007272 * 3822 = 0.278 ميل / ثانية
أو
V = حوالي 1000 ميل / ساعة (سريع بشكل مدهش!)

يتباطأ دوران الأرض بحوالي 1.5 - 2 مللي ثانية في كل قرن ، ويتحرك هذا الزخم الزاوي في مدار القمر ، والذي يزداد اتساعًا. السبب في ذلك ، والسبب الذي يجعل المتزلج على الجليد لا يستطيع الدوران إلا لفترة طويلة ، هو الاحتكاك. في حالة المتزلج ، مقاومة الهواء والاحتكاك مع الجليد. في حالة الأرض ، هو الاحتكاك بسبب حركة المد والجزر حول الأرض.

دكتور اريك كريستيان
(يونيو 2000)

يستغرق الأمر ما يقرب من أربع دقائق حتى يتحرك نجم عند خط الاستواء السماوي بدرجة واحدة (حوالي عرض إصبع ممدود بطول الذراع). النجوم الأقرب من القطبين ستتحرك بشكل أقل (لا يبدو أن Polaris تتحرك على الإطلاق في نصف الكرة الشمالي). لذلك في خمس ثوان لن تحصل على الكثير من الخطوط. مع التعريضات الأطول ، يمكنك القيام بذلك ، لكنك ستحتاج إلى قياس طول المسار بدقة ومعرفة بعد النجم عن القطب (خط العرض السماوي) لمعرفة الطول الإجمالي للدائرة التي ستصنعها إذا كنت يمكن تصويره ليوم كامل.

أسهل طريقة هي قياس أوقات العبور. قم بقياس الوقت الذي يمر فيه النجم في نفس النقطة (يذهب خلف سقف مبنى أو يعبر سلكًا علويًا) في أيام متتالية وقسم الفترة الزمنية على 360 درجة التي قطعها النجم. إذا فاتك يومًا أو أكثر بسبب السحب ، فسيظل يعمل إذا قسمت على 360 ضعف عدد الأيام. يجب أن تبقي عينيك في نفس المكان تمامًا حتى يعمل هذا ، لذا سيساعدك التلسكوب المركب (الذي لا يتحرك) أو مجرد أنبوب من الورق المقوى.

دكتور اريك كريستيان
(أبريل 2000)

يختلف مدار الأرض من 0.983 AU إلى 1.067 AU. نحن في الواقع أقرب إلى الشمس في الشتاء مما في الصيف. يعبر المدار نقطة 1 AU مرتين في السنة - في الربيع والخريف.

د. لويس باربير
(نوفمبر 2002)

يوفر سؤالك الفرصة لتوضيح العلاقة بين قوانين كبلر لحركة الكواكب وقانون نيوتن للجاذبية.

الجواب البسيط على سؤالك هو أنه لا يوجد شيء مميز في النقطة المحورية الأخرى. ها هو التفسير.

في أواخر القرن السادس عشر ، قدم تايكو براهي أدق الملاحظات لمواقع الكواكب في ذلك الوقت ، من خلال مرصده المتطور في جزيرة هفن الدنماركية. في محاولته لنمذجة وتفسير ملاحظات براهي ، ابتكر جونان كبلر قوانينه الخاصة بحركة الكواكب. الأولين مهمان هنا.

ينص قانون كبلر الأول على أن جميع الكواكب تتحرك في شكل بيضاوي ، والشمس في إحدى بؤرتيها ، كما ذكرت ، ولا يزال هذا ساريًا. بالنظر إلى هذا البيان باعتباره وصفًا رياضيًا بحتًا ، فليس من الواضح ما إذا كان يجب أن تكون الشمس في محور واحد أو آخر ، أو ما إذا كان هناك أي أهمية خاصة للتركيز الثاني.هذا هو المكان الذي يجب أن تأتي فيه الحجة المادية و / أو الملاحظة ، والتي ستحدد بعد ذلك الشرط الأولي الصحيح لتحديد التركيز الصحيح.

قدمت ملاحظات براهي أيضًا المقبض لربط قوانين كبلر بقانون نيوتن للجاذبية. الشمس هي مصدر الجاذبية التي تسحب شعاعيًا على الكواكب في نظامنا الشمسي وتبقيها في مدارها. كما أنه يبطئهم في طريقهم للخروج إلى أبعد جزء من مداراتهم ، ويسرعهم في طريق عودتهم. في الواقع ، إذا كان هناك مصدر جاذبية آخر متساوٍ يقع في البؤرة الأخرى للقطع الناقص ، لا يكون هناك سبب لتحرك كوكب أسرع بالقرب من أحد البؤرة وأبطأ بالقرب من البؤرة الأخرى ، كما لوحظ.

دعونا نستكشف هذا بتجربة خيالية توضيحية ، مبيّنة في الشكل أدناه.


تظهر ثلاث حالات بسرعات ابتدائية مختلفة (أسهم)
والمدارات الإهليلجية ذات الصلة بالألوان. في جميع الحالات،
القمر الصناعي هو الأقرب إلى الكوكب والتركيز 1 عندما يتحرك
بأقصى سرعته.


سنطلق قمرًا صناعيًا من برج عالٍ على كوكب لا يدور (لتبسيط الأمور). من الواضح أن هذا الرقم ليس مقياسًا ، ولكن لتوجيهك ، في الرسم التخطيطي ، يخرج البرج من الكوكب في الأعلى هنا ، ويذهب إطلاق القمر الصناعي مباشرة إلى اليمين من قمته.

عندما يتم إطلاق القمر الصناعي من البرج بأبطأ سرعته ، يبدو مداره مثل القطع الناقص الأحمر (الأعمق). إنه بطيء جدًا لدرجة أنه بعد الإطلاق يبدأ في السقوط باتجاه الكوكب - وبالتالي يتسارع ويسقط في هذا النوع من المدارات. كما أوضحنا ، فإن القمر الصناعي هو الأسرع حيث يكون أقرب إلى الكوكب: على جانب المدار المقابل لبرج الإطلاق. سوف نطلق على مركز الكوكب Focus 1 (أسود "علامة زائد"). التركيز 2 ، بالنسبة لهذا المدار ذي السرعة الأبطأ ، يكون عند علامة الجمع الحمراء (والتي لن تكون موجودة في الواقع على البرج إذا تم تغيير حجم الرسم التخطيطي).

يؤدي إطلاق القمر الصناعي بسرعة أعلى إلى دفع الجانب البعيد من المدار أكثر فأكثر. في مثال المدار الأسود (الأوسط) ، تكون السرعة بحيث يتحول القطع الناقص إلى دائرة. الكوكب الآن في وسط الدائرة ، والدائرة هي حالة خاصة من القطع الناقص. نظرًا لأنها دائرة ، فإن مواقع البؤرتين هي نفسها ، عند علامة الجمع السوداء.

أخيرًا ، في حالة المدار الأخضر (الأبعد) ، تكون سرعة الإطلاق سريعة بما يكفي لاستمرار القمر الصناعي في زيادة بعده عن الكوكب. تتباطأ عندما تصل إلى أقصى مسافة ممكنة بهذه السرعة - على الجانب الآخر من نقطة الإطلاق. مرة أخرى ، يكون التركيز 1 (في مركز الكوكب) قريبًا من النقطة في المدار حيث يكون القمر الصناعي بأقصى سرعته ، ويكون التركيز 2 للمدار الأخضر (علامة الجمع الخضراء) على الجانب حيث تكون السرعة أبطأ.

ينص قانون كبلر الثاني ، المشتق فقط من الملاحظات وقت اكتشافه ، على أنه في مدار الكوكب حول الشمس ، يكتسح خط الكوكب والشمس مناطق متساوية خلال فترات زمنية متساوية (أجزاء من الفترة المدارية للكوكب). هذا يحدد سرعة كوكب يدور في مداره بناءً على بعده عن الشمس ، ويتوافق مع الملاحظات الفعلية. يصل الكوكب إلى سرعته القصوى عند الحضيض ، وهو أقرب موقع له إلى الشمس. توفر هذه الحقيقة الملاحظة أيضًا أساسًا لموقع الشمس كواحدة من البؤرتين. مرة أخرى ، يجب أن يكون ذلك على الجانب الذي يتحرك فيه الكوكب بشكل أسرع.

قد تكون صفحة الويب هذه في جامعة كنتاكي مفيدة.

د. إبرهارد موبيوس
(أكتوبر 2007)

بالطبع ، هذا لا يمكن أن يحدث ، ولكن إذا حدث ذلك ، فإن كل شيء غير متصل سوف ينطلق إلى الشرق ، بالتوازي مع سطح الأرض. ستعتمد السرعة على خط العرض الخاص بك. فقط الناس في القطبين سيكونون بأمان. لن تطير في الفضاء لأن الحد الأقصى 1000 ميل في الساعة (عند خط الاستواء) لا يكفي للتغلب على الجاذبية ، والتي ستظل موجودة. إذا نجوت ، فمن المحتمل أن تعتني بك فترة الستة أشهر في النهار وستة أشهر في الليل بسرعة كبيرة.

دكتور اريك كريستيان
(أغسطس 2000)

نعم ، منطقك صحيح. إذا توقفت الأرض عن الدوران حول محورها ، فإن كل شيء على الأرض ، بعيدًا عن القطبين ، سيبدو وكأنه يزن أكثر بسبب غياب قوة الطرد المركزي.

رياضياً ، F = mg ، حيث g هي التسارع الناتج عن الجاذبية على سطح الأرض (9.80 كجم / م 2) ، م هي كتلتك ، و F هي القوة (الوزن في هذه الحالة) الناتجة عن الكتلة م في مجال الجاذبية ز. إذا كنت بعيدًا جدًا عن أي جسم ضخم ، فعندئذٍ g

0 وهكذا فأنت عديم الوزن (F = م × 0 = 0).

ومع ذلك ، بالنسبة لمعظم الأماكن على الأرض الدوارة ، نشعر بقوة طرد مركزي تقلل وزننا قليلاً. هذا لأنه بالنسبة للحركة الدائرية ، تُعطى القوة (F c) الناتجة عن التسارع (a) بواسطة F c = ma = m (v 2 / R) Cos (Theta) ، حيث v هي سرعة الجسم (أنت ، في هذه الحالة) ، R هو نصف قطر الدائرة التي تتحرك فيها ، وثيتا هي الزاوية بين محور الدوران وموقعك على سطح الأرض. بالنسبة لحالة الأرض ، R هو نصف قطرها وثيتا = 0 درجة عند خط الاستواء و 90 درجة عند القطبين. لذلك ، بما أن Cos (0) = 1 و Cos (90) = 0 ، فإن القوة التي تؤثر عليك ، في اتجاه بعيد عن محور الدوران ، هي m (v 2 / R) عند خط الاستواء وصفر عند أي قطب.

عدديًا ، هذا يعني أنه إذا كانت كتلتك 70 كجم ، فإن قوة الجاذبية التي تؤثر عليك هي F = mg = 70 x 9.8 = 686 (kg / m) 2 (وحدة تسمى "Newton") ، أو 154 رطلاً.

إذا كنت تقف على خط الاستواء ، فإن قوة الطرد المركزي المؤثرة عليك هي F c = m (v 2 / R) Cos (Theta) = 70 (463 2/6371000) Cos (0) = 2.4 نيوتن = 0.54 رطل.

لذلك ، سيكون وزنك أقل بمقدار نصف رطل عند خط الاستواء مما لو كان وزنه في القطب الشمالي أو الجنوبي. (بالنسبة إلى الأصوليين ، يفترض التفسير أعلاه أن الأرض هي مجال ذو كثافة موحدة ويهمل القوى النسبية.)

الدكتور إد تيديسكو
(يناير ٢٠٠٦)

كتلة كل الناس على الأرض ضئيلة مقارنةً بكتلة الأرض ، لذلك لن يكون لأي من هذه الأفعال أي تأثير على حركة الأرض.

د. لويس باربير
(مارس 2002)

تحقق من Windows to the Universe ، أو موقع Starchild على الويب ، أو موقع Science @ NASA ، أو موقع Bad Astronomy ، الذي يتحدث عن الأرض ، والمواسم ، وما إلى ذلك. تحقق من تخيل الكون! للحصول على معلومات حول "معادلة الوقت" - التغير غير المتكافئ في مقدار ضوء النهار بين شروق الشمس وغروبها خلال العام.

د. لويس باربييه وبيث باربييه

أعلم أنه مع اقترابنا من الانقلاب الصيفي ، نكتسب ساعات من ضوء النهار. هل نحصل على نفس القدر من ضوء النهار كل يوم مع اقترابنا من أطول يوم في السنة؟

لا ، يتحرك خط فاصل النهار / الليل في منحنى وليس بطريقة خطية. إنه ناتج عن تفاعل العديد من المتجهات ثلاثية الأبعاد ، وبالتالي هناك جيب وجيب (وهو في الواقع ناتج الجيب وجيب التمام). للحصول على دليل بسيط ، بالقرب من القطبين ، فإن كسب ضوء النهار يذهب إلى الصفر قبل الوصول إلى الانقلاب الصيفي ، لأن اليوم مدته 24 ساعة بالفعل.

دكتور اريك كريستيان
(نوفمبر 2000)

يمكنك موازنة بيضة في أي يوم من أيام السنة. الاعتدال ليس مميزًا. انظر موقع ويب Straight Dope ، على سبيل المثال. هذا هو مفهوم خاطئ شائع.

دكتور اريك كريستيان
(سبتمبر 2000)

الشيء الذي فاتك هو أن "اليوم" ليس هو المدة الزمنية التي تستغرقها الأرض للدوران بمقدار 360 درجة. بدلاً من ذلك ، يتم تعريف اليوم على أنه الوقت الذي تستغرقه الشمس للانتقال من ذروة إلى أوجها. نظرًا لأن الأرض قد قطعت درجة تقريبًا خلال مدارها ، فقد تم تدويرها في الواقع ما يقرب من 361 درجة في غضون 24 ساعة. تضيف هذه الدرجات الإضافية أكثر من نصف عام للحفاظ على تناسق اليوم. لكن الأبراج تتغير بالفعل ، لذا فإن ما تراه خلال الصيف يكون في الجو أثناء النهار في الشتاء والعكس صحيح. المصطلح الفلكي للوقت الذي تستغرقه الأرض لتدوير 360 درجة هو "اليوم الفلكي" ، وهو 23 ساعة و 56 دقيقة و 4.09 ثانية.

دكتور اريك كريستيان
(سبتمبر 2000)

والسبب هو أن محور دوران الأرض مائل بالنسبة لمستوى مدار الأرض حول الشمس. لذا ، فإن الدائرة الموجودة على الأرض حيث تكون الشمس فوقها مباشرة تتحرك شمالًا وجنوبًا على مدار العام ، من خط الاستواء إلى مدار السرطان ، والعودة إلى خط الاستواء ، ثم إلى مدار الجدي والعودة إلى خط الاستواء. يؤدي هذا إلى تحرك شروق الشمس وغروبها شمالًا وجنوبًا على مدار العام أيضًا. هذا التأثير يسبب أيضا فصول السنة وتقصير وإطالة النهار.

لمزيد من المعلومات حول شروق الشمس والقمر وأوقات الضبط ، ومراحل القمر ، والكسوف ، والمواسم ، ومواقع أجسام النظام الشمسي ، والظواهر الفلكية الشائعة ، والتقويمات والوقت ، والمواضيع ذات الصلة ، راجع قسم التطبيقات الفلكية في المرصد البحري الأمريكي.

تعطي الشمس كل ألوان الضوء ، لكن الضوء الأزرق يرتد حول الغلاف الجوي أكثر بكثير من الضوء الأحمر (يطلق عليه الانتثار). السماء زرقاء بسبب الضوء الأزرق الذي يرتد حول "تضيء" أجزاء أخرى من السماء.

الدكتور إريك كريستيان وبيث باربييه
(أبريل 2000)

تكون الشمس دائمًا أكثر احمرارًا قليلاً بسبب التشتت ، ولكن عند شروق الشمس وغروبها ، يجب أن يمر الضوء عبر المزيد من الغلاف الجوي ويفقد المزيد من الضوء الأزرق ، لذلك يبدو أكثر احمرارًا.

بيث باربييه
(سبتمبر 2003)

يمكن أن يتشكل البَرَد عن طريق هطول الأمطار وتجمدها ، ولكن يتشكل الثلج مباشرة في شكله البلوري الصلب.

دكتور اريك كريستيان
(نوفمبر 2001)

تؤثر حركة الأرض (الدوران) والجاذبية على الريح. لكن السبب الرئيسي للرياح هو الاختلافات في درجات الحرارة ، وليس حركة الأرض أو الجاذبية.

دكتور اريك كريستيان
(مارس 2003)

على الرغم من أن هذا ليس مجال خبرتنا ، إلا أنه مجال الدراسة العلمية الحالية. راجع مقالة وكالة العلوم الأوروبية (ESA) من 29 سبتمبر 2000 ، تغير المناخ: انطباعات جديدة من الفضاء.

ستكون هناك زيادة في درجة الحرارة إذا أصبحت المسافة بين الأرض والشمس أصغر بكثير ، ولكن مترًا واحدًا غير مهم. على سبيل المثال ، تكون الأرض في الواقع أقرب إلى الشمس خلال فصل الشتاء في نصف الكرة الشمالي.

أنجيلا ريتشارد
(فبراير 2003)

يتغير مدار الأرض على عدة نطاقات زمنية ، كل منها يؤثر على شدة الإشعاع الذي نلاحظه على الأرض.

التغيير الأول هو الانقلاب الشتوي والصيفي ، حيث تتراوح المسافة بين الشمس والأرض بين 91.400.000 ميل و 94.400.000 ميل.

الآن على نطاقات زمنية أطول ، يتغير الشكل الفعلي لمدار الأرض كل 100000 عام ، ويتأرجح بين أكثر دائرية وأكثر بيضاوية. في هذه الحالة ، عندما تكون الأرض هي الأقرب للشمس ، فإنها تتلقى فعليًا 20-30٪ من ضوء الشمس.

بالإضافة إلى ذلك ، تتذبذب الأرض حول محورها كل 26000 عام ، مما يغير الوقت الذي يحدث فيه الشتاء والصيف.

أخيرًا ، يتغير ميل الأرض كل 40 ألف سنة بنحو درجتين قوسيتين ، مما يؤثر على اختلاف درجات الحرارة بين الشتاء والصيف.

سميت هذه التغييرات بـ "نظرية ميلانكوفيتش" نسبة إلى الجيوفيزيائي الذي اقترحها لأول مرة ويعتقد أنها تعمل معًا لإنتاج تغيرات دراماتيكية في درجات الحرارة على الأرض. قد ترغب في قراءة المزيد عن نظرية ميلانكوفيتش والاختلافات في الإشعاع الشمسي في قسم التطبيقات الفلكية للمرصد البحري الأمريكي وموسوعة بيئة الغلاف الجوي.

د. جورجيا دي نولفو
(يونيو 2003)

اليوم الفلكي هو المدة الزمنية التي تستغرقها الأرض لتدوير 360 درجة. نظرًا لأن الأرض تدور حول الشمس ، فعليها أن تدور بدرجة واحدة تقريبًا (360 درجة / 365.25 يومًا) حتى تكون الشمس في نفس المكان في السماء ، وهو تعريف اليوم الذي اعتاد عليه الجميع. إذاً ، اليوم الفلكي أقصر قليلاً ، لكن النجوم تعود إلى نفس المواضع كل يوم فلكي ، لذلك يُستخدم الوقت الفلكي أحيانًا في علم الفلك.

إذا كان اليوم الفلكي 23 ساعة و 56 دقيقة ، فماذا يحدث لل 4 دقائق المتبقية؟

يوجد شرح جيد للوقت الفلكي على موقع Imagine the Universe.

أفترض أنك تريد معرفة ما سيحدث إذا تحرك محور الأرض (إنه يدور بالفعل على محور عمودي عند القطبين). يتم تحديد موضع خط الاستواء من خلال محور الدوران للأرض ، لذلك إذا كان المحور الجديد عند النقطة الصحيحة (0 درجة خط العرض ، وخط الطول 90 درجة) ، فإن خط الطول الرئيسي القديم سيصبح خط الاستواء الجديد (أو على الأقل نصف هو ، خط الاستواء دائرة ، الزوال الرئيسي هو نصف دائرة).

لكن Prime Meridan هو مجرد خط مرجعي يختاره الإنسان ، ويمكن وضعه في أي مكان. يمر عبر غرينتش ، إنجلترا ، لكن الفرنسيين كانوا يضغطون بشدة من أجل أصل فرنسي. إذا تحرك المحور ، يمكن وضع Prime Meridan الجديد في أي مكان. لحسن الحظ ، فإن الحفاظ على الزخم الزاوي يضمن أن هذا التغيير الجذري في محور الأرض لن يحدث.

إن القول بأن جاذبية الشمس والقمر هي التي تسبب المد والجزر غير صحيح ، بل مجرد تبسيط. وبشكل أكثر دقة ، فإن انحدار الجاذبية هو الذي يسببه. ما يحدث هو أن الماء على الجانب الأقرب للقمر أقرب إلى القمر من مركز جاذبية الأرض ، وبالتالي فإن القمر يبذل مزيدًا من السحب على تلك المياه وينتفخ خارجًا (المد العالي). على الجانب الآخر من الأرض ، يسحب القمر مركز كتلة الأرض أكثر من الماء ، وبالتالي يسحب القمر الأرض من تحت الماء قليلاً ، مما يتسبب في انتفاخ آخر أو ارتفاع المد. هذا هو سبب ارتفاع المد والجزر مرتين في اليوم. أتمنى أن يساعدك هذا.

إن سؤالك يتجاوز مجال خبرتنا أو اهتمامنا ، ولا يمكننا الإجابة عليه. لقد وجدت القليل من المعلومات على أحد مواقع NOAA التي قد تجعلك تبدأ ، في مركز الأسئلة الشائعة حول الخدمات والمنتجات التشغيلية لعلوم المحيطات.

بمساهمة كونستانتين بارشيفسكي ، HEPL ، جامعة ستانفورد (مايو 2007):

تسبب جاذبية القمر ظهور "نتوءين" من الماء على الأرض - أحدهما على جانب القمر والآخر على الجانب الآخر. نظريًا ، في المحيط ، وبغض النظر عن لزوجة الماء ، يجب أن تكون أعلى بقعة في "النتوء" أسفل القمر مباشرة.

في الواقع ، بالقرب من الساحل هناك فاصل زمني بين اللحظة التي يمر فيها القمر بخط الزوال (ما يسمى بالذروة) ولحظة المد والجزر الأعلى. هذا الفاصل الزمني يسمى "الفاصل القمري". يعتمد ذلك على لزوجة الماء وشكل الخط الساحلي وقاع البحر ، ويجب أن يؤخذ من الملاحظات. إذا كنت تريد أن تتنبأ ساعتك بالمد والجزر بشكل صحيح ، فعليك إدخال الفاصل الزمني بين القمر. بالنسبة لبعض المدن ، يمكنك أخذها من الجدول الموجود في نهاية دليل الساعة.

لسوء الحظ ، لم تكن هناك بيانات عن هاف مون باي ، كاليفورنيا (بالقرب مني). لذلك كان علي أن أحسب الفاصل القمري بنفسي. هذا هو الوقت المناسب لتذكر قول مأثور: "إذا كنت عالقًا ، فاقرأ الدليل!" لحسن الحظ ، كانت هناك معلومات كافية في دليل الساعة للقيام بذلك: "عند ضبط الفاصل الزمني لهذه الساعة ، استخدم فارق التوقيت بين عبور القمر عبر خط الزوال حتى ارتفاع المد."

هذا هو! فقط ابحث عن فارق التوقيت بين لحظات ذروة القمر والمد العالي التالي! أولا عليك أن تحسب ذروة القمر. أعطتني Google الكثير من الروابط لعبارة "Moon calculator". الرابط الثاني هو بالضبط ما نبحث عنه. فقط أدخل التاريخ (مثل 9 مايو 2007) وموقعك (هاف مون باي ، كاليفورنيا) واضغط على "إدخال". ما نحتاجه هنا هو عبور القمر (6:59 صباحًا). ثم علينا أن نجد وقت المد المرتفع التالي في هاف مون باي.

هذه المرة ، جوجل "المد والجزر هاف مون باي". الرابط الأول [يمكن العثور على مواقع مماثلة - محرر] يعطينا تمثيلًا بيانيًا للمد والجزر ولحظة المد والجزر الأقرب (6:14 مساءً). فرق التوقيت 11h 15m. هذه هي الفترة الزمنية المرغوبة. ويعمل! الآن ساعتي تتنبأ بالمد والجزر بشكل صحيح.

للتسجيل ، أنا عالم فيزياء فلكية (فيزيائي شمسي). أعمل في جامعة ستانفورد وأقوم بمحاكاة عددية لانتشار الموجات الصوتية في الشمس.

قد ترغب في التحقق من صفحة آراء النظام الشمسي على النيازك والنيازك.

سؤالك حول اصطدام كويكب بالأرض تمت تغطيته جيدًا من خلال موقع شقيقنا ، تخيل الكون !، في هل الأرض في خطر التعرض لكويكب ؟.

أعتقد أن هذا سيجيب على أسئلتك جيدًا: Caveat Impactor

(لا تصدق كل ما تسمعه على قناة فوكس نيوز!)

نعم ، ولكن ما لم يكن النيزك ضخمًا حقًا (كبير بما يكفي لتدمير الحياة على الأرض) ، فإن جاذبية الأرض تتغير بمقدار أصغر من أن يتم قياسه. تلتقط الأرض عدة أطنان يوميًا من الغبار والأشياء الأخرى ، باستثناء النيزك غير المألوف جدًا.

دكتور اريك كريستيان
(نوفمبر 2000)

ترجع الشرفات إلى تفاعل المجال المغناطيسي للأرض والمجال المغناطيسي المغمور في الرياح الشمسية. إنها تتحرك بينما تتحرك الأرض حول الشمس وعندما يتحرك ميل محور الأرض. كما أنها تتحرك في الموضع ، وكذلك المسافة من الأرض ، مع تغير المجال المغناطيسي للشمس. لذا فهي لا تشير إلى أي اتجاه ثابت.

دكتور اريك كريستيان
(نوفمبر 2000)

يحتوي سؤالك على قدر هائل من مجال العرض ، بالمعنى الحرفي والمجازي. يختلف حجم المجال المغناطيسي للأرض داخل الغلاف المغناطيسي اختلافًا كبيرًا باختلاف الموقع داخل الغلاف المغناطيسي. إنه ليس سؤالًا بسيطًا للإجابة عليه.

يتكون الغلاف المغناطيسي عندما يؤثر تدفق الرياح الشمسية على المجال المغناطيسي للأرض (حقل ثنائي القطب) ، مما يؤدي إلى ضغطه ، مما يؤدي إلى إعادة الاتصال المغناطيسي ، مما يتسبب في تدفق التيارات المعقدة ، وما إلى ذلك. يتغير المجال ثنائي القطب بشكل كبير تحت تأثير الرياح الشمسية.

حاول الحصول على نسخة من "Physics of the Magnetopause" المنشور من قبل AGU. هذا سيساعد.

يبلغ المجال المغناطيسي في الرياح الشمسية بالقرب من الأرض حوالي 5 nT أو 5 x 10 (-5) Gauss. يبلغ المجال المغناطيسي على سطح الأرض حوالي 0.5 غاوس - فرق كبير.

إذا كنت تتخيل مركبة فضائية تمر من الرياح الشمسية إلى الغلاف المغناطيسي على طول خط الأرض والشمس (عند نقطة تحت الشمس) ، فسترى ما يلي:

يتغير مجال 5 nT بعامل 4 عندما تمر عبر صدمة قوس الأرض. هذه موجة انضغاطية (انقطاع) ناتجة عن تدفق أسرع من الصوت يضرب المجال المغناطيسي للأرض ويتوقف).

ثم يرتفع المجال المغناطيسي بعامل آخر 4 حيث تمر المركبة الفضائية عبر الغلاف المغناطيسي ، وهي منطقة مضطربة من التدفق خلف الصدمة ولا تزال في اتجاه مجرى الغلاف المغناطيسي.

ثم تصادف المركبة الفضائية منطقة يتوقف فيها التدفق عن التحرك نحو الأرض ويتدفق حصريًا حول العائق الذي يمثل الغلاف المغناطيسي للأرض. هذا هو المغنطيسي. خلف الإيقاف المغناطيسي يكون المجال المغناطيسي حوالي 40 نانو تسلا. لذا فإن ضغط التدفق قد التقط ما يقرب من 10 في شدة المجال المغناطيسي (وكثافة البلازما معه).

من الآن فصاعدًا ، يعتمد الأمر بشكل كبير على المكان الذي تذهب إليه. إذا اتجهت نحو الأرض ، فهذا يعني أنه حقل ثنائي القطب (مضغوط إلى حد ما ، لكن القياس هكذا).إذا ذهبت وراء الكوكب ، فستحدث كل أنواع الأشياء والموقع هو كل شيء.

لا يمكنني حقاً الخوض في تفاصيل أكثر من ذلك بدون سؤال أكثر تحديدًا ، ولكي أكون صادقًا ، فأنا أعمل غالبًا خارج الغلاف المغناطيسي ، لذا فإن معرفتي محدودة. لكن في الأساس ، إذا انتقلت من نقطة التوقف المغناطيسية إلى سطح الأرض ، فسترى مجالًا مغناطيسيًا يزداد قوة كلما اقتربت داخل ثنائي القطب.

دكتور تشارلز سميث
(أكتوبر 2003)

تقوم الشمس بتغيير مجالها المغناطيسي كل 11 عامًا ، وقد حدث بالفعل لهذه الدورة الشمسية. انقلاب المجال المغناطيسي للأرض هو أكثر تقلبًا وقد حدث 25 مرة تقريبًا في الخمسة ملايين سنة الماضية. لقد مرت حوالي 740 ألف سنة منذ آخر قلب ، لذلك تأخرنا كثيرًا. هناك دليل على أننا قد نتجه نحو الانعكاس (يضعف المجال المغناطيسي ثنائي القطب وتتزايد شروط الترتيب الأعلى) ، لكن لا يمكننا التنبؤ بموعد حدوث ذلك. اعتمادًا على مدى سرعة حدوث انعكاس المجال ، يمكن أن يسبب مشاكل لأشياء مثل خطوط الطاقة الكهربائية وأنابيب النفط ، وإذا ذهب الحقل إلى ما يقرب من الصفر ، فقد يتسبب ذلك في إشعاع خلفية أعلى على الأرض ، ولكن لا يوجد دليل على ذلك. الانتكاسات كان لها أي تأثير بيولوجي كبير. القوى الناتجة عن تفاعل المجالات المغناطيسية الأرضية والشمسية ليست سوى اضطرابات صغيرة جدًا.
(أكتوبر 2000)

كيف تنعكس الأقطاب المغناطيسية؟ هل للسبب نفسه أن أقطاب الشمس تنعكس؟

كل من الشمس والأرض عبارة عن مغناطيس كهربائي ، وليست مغناطيسات دائمة (على الرغم من أن لب الأرض يتكون من الحديد والنيكل). لذلك فإن التيارات الكهربائية التي تتحرك عبر بلازما الشمس والصخور المنصهرة من باطن الأرض هي التي تولد المجالات المغناطيسية. هذه التيارات لها عدم استقرار يتراكم حتى ينعكس المجال لتخفيف الضغط. ترتبط حقيقة أن القطب المغناطيسي يتحرك بنفس عدم الاستقرار ، ولكن من المحتمل أن يحدث الانقلاب بسرعة كبيرة على الأرض (أقل من

1000 عام هي كل ما يمكنهم قوله).

على حد علمي ، لا يوجد تغيير كبير في جاذبية الأرض مع مرور الوقت ، لأن هذه مجرد وظيفة لحجم الأرض وكتلتها ، وكلاهما لا يتغير بشكل كبير بمرور الوقت. لا يوجد سوى تغيير منتظم واحد في تسارع الجاذبية بمرور الوقت في موقع ثابت ، وهذا له علاقة بسبب المد والجزر. تتغير قوى الجاذبية للقمر والشمس في موقع معين بتغير موقعها النسبي في السماء. التأثير هو في حدود بضعة 100000 من الجاذبية على سطح الأرض. ومع ذلك ، فأنا لست الخبير الفوري في الأسئلة المتعلقة بجاذبية الدقة.

  1. يتغير المجال المغناطيسي الطبيعي للأرض بمرور الوقت بسبب التغيرات في قوة وتكوين لبها ، والتي تحركها السوائل الداخلية الساخنة للأرض.
  2. يتغير المجال المغناطيسي بسبب التيارات العملاقة التي تتدفق حول الأرض في الغلاف المغناطيسي. اعتمادًا على ظروف الطقس الفضائي ، تتغير التيارات في الغلاف المغناطيسي بمرور الوقت ، وكذلك يتغير المجال المغناطيسي للأرض.

لا يعتبر أي نوع من التغيير مجرد تغيير في قوة المجال. يتغير اتجاه المجال المغناطيسي أيضًا. لذلك ، فإن معرفة شدة المجال المغناطيسي بمرور الوقت في موقع واحد فقط لن تكون كافية لتتبع التغيرات في المجال المغناطيسي للأرض.

يمكن العثور على مقدمة مفصلة عن المجال المغناطيسي للأرض والتغييرات ذات الصلة ، مع روابط لقواعد البيانات ، في مركز البيانات الجيوفيزيائية الوطني الذي تديره NOAA. في هذه الصفحة ، توفر المعلومات العامة مقدمة جيدة جدًا. يسمح الانحراف المغناطيسي عبر الإنترنت بحساب الانحراف المغناطيسي (الاتجاه الذي ستشير إليه إبرة البوصلة) لأي مكان على الأرض ولأي تاريخ من عام 1900 إلى اليوم (وحتى في المستقبل القريب). يوفر النموذج المغناطيسي العالمي خرائط مع معلمات مغناطيسية لمواقع محددة أو الكرة الأرضية بأكملها.

د. إبرهارد موبيوس
(يناير 2003)

يصل الغلاف الجوي للأرض إلى أكثر من 560 كيلومترًا (348 ميلًا) من سطح الأرض. يمكنك قراءة المزيد عنها في الصفحة الرئيسية لناسا.

تعتمد مسألة وصول الضوء / الفوتونات إلى سطح الأرض على عدة عوامل. تذكر أن الضوء يمكن أن يمتص ويتناثر بواسطة الجزيئات في الغلاف الجوي. يعتمد مصير أي فوتون معين عند دخوله الغلاف الجوي على الطبيعة الكيميائية لغلافنا الجوي. يتكون الغلاف الجوي للأرض بشكل أساسي من النيتروجين والأكسجين.

الفكرة الأساسية التي يجب وضعها في الاعتبار هي أن الذرات والجزيئات لها مستويات طاقة منفصلة من المعروف أنها مكمية (من ميكانيكا الكم). تمتلك الفوتونات أيضًا طاقة كميّة. نظرًا لأن الذرات أو الجزيئات تتطلب تعزيزات طاقة منفصلة من أجل الإثارة (أي يتسبب في انتقال الإلكترون من مستوى طاقة منخفض إلى مستوى أعلى) ، يجب أن يحمل الفوتون القادم ، من أجل امتصاصه ، على الأقل الفرق في الطاقة بين حالات الطاقة المنخفضة والعالية للذرة. إذا كان الفوتون ذا طاقة أكبر ، فقد يتم امتصاصه أيضًا عن طريق طرد الإلكترون تمامًا (مع خروج الإلكترون مع بعض الطاقة الحركية الإضافية).

لذلك ، سيتم امتصاص الفوتونات اعتمادًا على التركيب الكيميائي / الذري للجزيئات في الغلاف الجوي وعلى طاقة الفوتونات الساقطة. على سبيل المثال ، هناك مركبان مسؤولان عن الامتصاص في الغلاف الجوي على وجه الخصوص: الأكسجين (O 2) وبخار الماء (H 2 O). الأكسجين الجزيئي والأوزون هما أقوى امتصاص للأشعة فوق البنفسجية وبخار الماء ، بينما يمتص الميثان وأكسيد النيتروز والأوزون وثاني أكسيد الكربون الأشعة تحت الحمراء. يمكن امتصاص الأشعة السينية في الغلاف الجوي عن طريق ذرات النيتروجين أو الأكسجين الفردية نظرًا لأن لديهم عمومًا طاقة كافية لطرد إلكترون (وفرص رؤية ذرة فردية في جو كثيف مثل غلاف الأرض مرتفع جدًا!).

لمزيد من المعلومات حول كيفية تفاعل الإشعاع مع المادة ، راجع تفاعل الإشعاع مع المادة في HyperPhysics.

د. جورجيا دي نولفو
(ديسمبر 2004)

أنا متأكد من أن هذا الرقم (5 أقدام / سنة) كبير جدًا. هذا من شأنه أن يجعل الأرض أكبر بمقدار 1000 ميل منذ مليون سنة. 5 أقدام لكل مليون سنة ربما تشبهها أكثر. سيكون التأثير على الغلاف الجوي ضئيلًا ، لأن الكمية الإجمالية من كتلة الأرض هي التي توفر الجاذبية التي تحافظ على الغلاف الجوي في مكانه ، وهذا يتزايد فقط (حوالي 1 طن في الساعة من النيازك الدقيقة). على مدى مليارات السنين التي كانت الأرض حولها ، فقدت الهيدروجين الموجود في الغلاف الجوي وبعض الهيليوم من خلال الانتشار العشوائي.

يحتوي المركز الوطني لبيانات علوم الفضاء (NSSDC) في NASA GSFC على صفحة على القمر مع المسافة من الأرض مسجلة 384467 كم. سيكون من الممارسات القياسية إعطاء مسافات من مركز إلى مركز.

ما هي المسافة بين سطح الأرض وسطح القمر؟

مع المسافة من المركز إلى المركز أعلاه وأقطار الأرض والقمر ، يمكنك معرفة المسافة من سطح إلى سطح. يبلغ قطر الأرض من الكواكب التسعة 12756 كيلومترًا ، وقطر القمر 3476 كيلومترًا. فقط اطرح نصف الأقطار (= نصف القطر) من مسافة المركز إلى المركز:

  • نصف قطر الأرض: 6،378 كم
  • نصف قطر القمر: 1.738 كم
  • المسافة من سطح إلى سطح: 376351 كم

تشكلت الجبال على القمر وعلى الأرض ، في معظمها ، بطرق مختلفة تمامًا. نظرًا لأن القمر أصغر كثيرًا ، فقد برد معظم طريقه ، وبالتالي فهو صخري في الغالب الآن ، على الرغم من أنه كان ذائبًا في وقت واحد. تحدث معظم الجبال القمرية بسبب الفوهات الصدمية. على الأرض ، تطفو القشرة الصخرية العلوية على الوشاح المنصهر ، والجبال ناتجة عن الصفائح التكتونية ، عندما تصطدم الصفائح الضخمة من القشرة ببعضها البعض. أعمق الحفر على القمر هي تقريبا نفس حجم جبل. ايفرست ، مع ذلك.

دكتور اريك كريستيان
(أكتوبر 2000)

أنت تطرح سؤالين متصلين ، لذا دعني أتناولهما بالتسلسل. أولاً ، سألت عن سبب تغطية القمر بالحفر الناتجة عن النيازك والكويكبات ، بينما تبدو الأرض أكثر حظًا في هذا الصدد. لقد أجبت على جزء من هذا السؤال بنفسك: للأرض غلاف جوي يحمي سطحه من الشهب حتى حجم معتدل. تتبخر هذه الشهب عند دخولها الغلاف الجوي ويمكن رؤيتها على أنها "شهاب". ومع ذلك ، تصل نيازك أكبر إلى الأرض. هناك عدد غير قليل من الحفر النيزكية الشهيرة على الأرض ، على سبيل المثال ، فوهة النيزك بالقرب من فلاغستاف ، أريزونا ، أو نويردلينجر ريس ، وهو وادي دائري شبه مثالي في ألمانيا. من المسلم به أن هذه الحفر أقل من تلك الموجودة على القمر ، ومعظم فوهات الأرض أصغر بكثير. في الواقع ، تعرضت الأرض للعديد من الصدمات في نفس الوقت الذي تعرض فيه القمر لضرب شديد ، منذ حوالي 3.5 مليار سنة.

لماذا لم نعثر على هذه الحفر بعد الآن على الأرض؟ الإجابة على هذا الجزء من السؤال هي أن الأرض نشطة جيولوجيًا وتتمتع بمناخ شديد ، مما يؤدي إلى تآكل شديد بفعل الماء والجليد والرياح على مدى طويل من مليارات السنين. بعبارة أخرى ، تمت إعادة تشكيل سطح الأرض بالكامل عدة مرات من خلال حركة الصفائح التكتونية المستمرة ، والتي تحرك القارات حولها وتبني سلاسل جبلية. من ناحية أخرى ، تخضع كل هذه التكوينات ، بما في ذلك الحفر الناتجة عن الاصطدام ، لعوامل جوية قاسية بالفعل على نطاق مئات الملايين من السنين.

دعني أعود إلى سؤالك الثاني: لماذا للأرض غلاف جوي وليس القمر؟ تكمن الإجابة في حقيقة أن القمر يتميز بكتلة أقل بكثير من الأرض ، حيث تبلغ كتلته حوالي 1/80 من كتلة الأرض. نتيجة لذلك ، تبلغ قوة الجاذبية على سطح القمر حوالي 1/6 من قوة الجاذبية على الأرض ، وسرعة الهروب ، أي الحد الأدنى للسرعة التي يجب أن يتحلى بها جسم ما للهروب من قبضة الجاذبية للقمر ، تكون أقل بكثير (حوالي 1 / 5) من ذلك للأرض. (بالنسبة لرحلة العودة من القمر ، كان على مركبة هبوط أبولو أن تحقق سرعة أقل بكثير من سرعة صاروخ زحل عند مغادرة الأرض.) لذلك ، من المرجح أن تهرب ذرات وجزيئات الغاز من القمر أكثر من الأرض. نظرًا لوجودهما على نفس المسافة من الشمس ، فإن متوسط ​​درجات الحرارة على الأرض والقمر متشابهة جدًا (ليست أقصى درجات الحرارة بسبب الاختلافات في الغلاف الجوي). لذلك ، فإن متوسط ​​طاقة الذرات والجزيئات في الغاز ، أو متوسط ​​سرعتها ، هو نفسه على الأرض وعلى القمر. نتيجة لذلك فقد القمر كل غازاته في الماضي البعيد. للعب بفكرة الحفاظ على الغلاف الجوي أو فقده ، قد ترغب في تجربة نشاط في الفصل من صفي العام في علم الفلك. سوف تجده في
http://www-ssg.sr.unh.edu/406/Activities/Activity6_2004.pdf
والحلول متوفرة في
http://www-ssg.sr.unh.edu/406/Activities/Activity6_2004_sol.pdf.

د. إبرهارد موبيوس
(أبريل 2003)

ما هو حجم تلك الحفر على القمر؟ أليست عملاقة؟ كيف يمكن أن نفقد أو نتجاهل مثل هذه الهياكل الضخمة على الأرض؟

توجد هياكل ضخمة على الأرض أيضًا ، كما هو الحال في خليج هدسون ، ولكن تم القضاء على معظمها بسبب الجيولوجيا. 70٪ من سطح الأرض هو قاع المحيط. ويتم تجديد قاع المحيط بالكامل على مقياس زمني يتراوح بين 300 و 500 مليون سنة. يبدو الأمر كما لو أننا ندفع الصفائح المعدنية القديمة إلى فرن صهر ويخرج منها صفائح معدنية جديدة تمامًا على الطرف الآخر.

د. إبرهارد موبيوس
(أبريل 2003)

لأن القمر يدور حول الشمس (وكذلك في مدار حول الأرض). هناك طريقة أخرى للنظر إليها وهي أن مركز جاذبية نظام الأرض والقمر يدور حول الشمس ، والأرض والقمر يدوران حول مركز الجاذبية المشترك بينهما. الشمس تسحب القمر ، لكن الأرض "تسقط" معها ، لذلك يبقون معًا.

قد ترغب في إلقاء نظرة على صفحة خسوف السماء والتلسكوب. إنه يعالج هذا السؤال.

من الممكن أنك رأيت "كلب القمر". تحقق من تخيل الكون! إجابة الموقع حول هذا الموضوع.

بيث باربييه
(فبراير 2001)

ولماذا لا نفترض أن حدود الذرات تحددها الحركة السماوية؟ هل من الممكن أن ما نسميه "القوة النووية القوية" ليس إلا نتيجة كيانات صغيرة تتسابق في مسارات حادة ، وتواكب الأجسام الأكبر؟

على الرغم من أن موقع الأرض في الفضاء يتحدد بمجموع الحركات المختلفة (الأرض حول الشمس ، والشمس حول المجرة ، والمجرة في العنقود الفائق ، وما إلى ذلك) ، لا يوجد دليل على أن هذا له علاقة بالذرات. لماذا تحدد حدود الذرات بالحركة السماوية؟

تناسب نظرية النسبية العامة حركات الأرض بشكل جيد للغاية ، وتشرح الديناميكا اللونية الكمومية جميع ملاحظات القوة النووية القوية. سيكون لفرضيتك أن تكون القوة الشديدة مختلفة في أماكن وسرعات مختلفة. الدليل (النجوم ، وما إلى ذلك يبدو أنها "تحترق" بنفس الطريقة في جميع أنحاء الكون) ضدك.

يبلغ متوسط ​​نصف قطر مدار الأرض حول الشمس 93 مليون ميل ، وبالتالي فإن المسافة

584،000،000 ميل / 8،764 ساعة = 66،660 ميل في الساعة

من المستحيل أن يكون هناك كوكب آخر على الجانب الآخر من الشمس من الأرض ، في نفس المدار. كنا قد رأينا تأثير الجاذبية لهذا الكوكب على الكواكب الأخرى ، ولأن مدار الأرض عبارة عن قطع ناقص وليس دائرة ، فربما رأينا الكوكب أيضًا.

معادلة تسارع الجاذبية هي G x M / r 2 ، حيث G هو ثابت الجاذبية (6.67 x 10 -11 m 3 kg -1 sec -2).

كتلة الشمس 2 × 10 30 كجم والمسافة 1.5 × 10 11 مترًا.

القمر 7.3 × 10 22 كجم ، والمسافة 3.8 × 10 8 م.

ستجد بعد ذلك أن العجلة من الشمس تساوي 0.0059 م / ث 2 (متر لكل ثانية مربعة) ومن القمر أصغر بمقدار 0.00034 م / ث 2 أو 176 مرة.

كما اكتشف إسحاق نيوتن ، فإن قوة الجاذبية عالمية لكل جسم له كتلة. وكما أشرت بشكل صحيح ، فإن جاذبية الشمس أقوى بكثير من جاذبية الأرض ، وذلك بسبب كتلتها الأكبر بكثير.

ومع ذلك ، فإن تأثيرات الجاذبية على الأجسام الأخرى تتدرج أيضًا بشكل عكسي مع مربع المسافة بينها وبين بعضها البعض. (بالمناسبة ، تُحسب المسافة بين مراكز الكتلة للأشياء قيد الدراسة.) إذا كان الجسم بعيدًا بمقدار 10 أضعاف ، تنخفض الجاذبية بمعامل 100.

لذلك ، فإن حركة الأجسام بالقرب من سطح الأرض يتم تحديدها بالكامل تقريبًا بواسطة جاذبية الأرض. الأرض نفسها ، بالطبع ، تدور في مدار بفعل جاذبية الشمس. علينا أن نفكر في جاذبية الشمس (أو الأفضل ، تباينها مع المسافة عبر الأرض) عندما يتعلق الأمر بالمد والجزر. المد والجزر ناتج بشكل رئيسي عن القمر ، لكن الشمس تنتج نصف تأثير القمر. لذلك ، لدينا مد وجزر قوي جدًا عند القمر الجديد والقمر الكامل (تسحب الشمس الماء في نفس الاتجاه أو عكس القمر ، وتزيد آثارها) ، لكن المد والجزر ضعيف جدًا عند نصف القمر (تسحب الشمس جهة اليمين) بالنسبة للقمر ، وتلغي آثارها جزئيًا). لمزيد من التفسيرات المتعلقة بالمد والجزر ، انظر إجابتنا حول المد والجزر.

تحتفظ الأرض بالأجسام داخل قوة الجاذبية الخاصة بها لمسافة تصل إلى 1.5 مليون كيلومتر (حوالي مليون ميل). أبعد من ذلك ، تدخل الكائنات المنطقة التي تهيمن عليها الشمس. تبلغ هذه المسافة حوالي 1٪ من مسافة الأرض عن الشمس ، مما يوضح مدى قوة الشمس.

د. إبرهارد موبيوس
(أغسطس 2004)

1 ميلي ثانية لكل 50 سنة. أفهم أيضًا أن هذا يرجع أساسًا إلى سحب القمر على المد والجزر. أفهم أيضًا أن القمر يتحرك بعيدًا عن الأرض بمعدل

3.8 سم / سنة. هذا من شأنه أن يضع القمر

100000 ميل (أو مرتين أقرب) من الأرض قبل 4.5 مليار سنة. عندما كان القمر أقرب ، ألا يجب أن يكون لديه قوة جذب أكبر؟ وبالتالي ، ألا ينبغي أن يزيد القمر الذي يبتعد أكثر من دوران الأرض؟

أيضًا ، إذا كنت سأعود إلى الوراء عن الملي ثانية لكل 50 عامًا التي يتباطأ فيها دوران الأرض (إذا كان هذا المعدل ثابتًا) ، فلن يكون عمر الأرض 4.5 مليار سنة. من الواضح أن المعدل ليس ثابتًا ، لكني لا أفهم السبب.

هناك تفاعل معقد جدًا للمد والجزر بين الأرض والقمر ، ولكن ما يتلخص في ذلك هو أن الزخم الزاوي (المحفوظ في نظام ما) ينتقل من دوران الأرض إلى مدار القمر. هذا يجعل اليوم أطول ويدور القمر بعيدًا. يحدث النقل في هذا الاتجاه لأن الأرض تدور أسرع من دوران القمر حول الأرض ، كما أن دوران الأرض يسحب المد والجزر بحيث يسبق الشخص الذي يواجه القمر بالفعل الوقت الذي يكون فيه القمر في سماء المنطقة. يؤدي ذلك إلى تسريع القمر (الذي يحصل على مدار أكبر) ويبطئ الأرض.

تأتي مشكلتك مع عمر الأرض لأنك تفكر في الأشياء رأسًا على عقب. في تعريف الزخم الزاوي ، وهو ما يتغير حقًا ، يكون الوقت (طول اليوم) في المقام. إذن قبل 4.5 مليار سنة ، لم يكن اليوم أقل من الصفر (وهو ما تحصل عليه إذا أخذت معدل التغير الحالي لليوم) ، لكن الزخم الزاوي كان أكثر من ضعف ما هو عليه الآن (وهو ما تحصل عليه الآن) تحصل عليه إذا قمت بتحويل معدل تغير اليوم إلى معدل تغير الزخم الزاوي للأرض). لذلك كان طول اليوم أقل من 12 ساعة (وليس صفرًا).

هناك تعقيدات إضافية في حقيقة أن القمر كان أقرب في ذلك الوقت ، ولكن هذا هو جوهر ذلك.

دكتور اريك كريستيان
(يوليو 2010)

تعرف قوة الجاذبية ، F ، على النحو التالي:

F = G * M1 * M2 / (ص * ص)
G هو ثابت الجاذبية
M1 و M2 هما كتلتي (الأرض والقمر في هذه الحالة)
ص هي المسافة بينهما

هذا يعتمد على حاصل ضرب الكتلتين ، وبالتالي فهو بالضبط نفس الشيء لكليهما.

ما يحدث حقًا هو أن كلا من الأرض والقمر يدوران حول مركز كتلة الجسمين. لأن الأرض أثقل بكثير من القمر ، فإن مركز الكتلة هذا موجود بالفعل داخل سطح الأرض (يبعد حوالي 3000 ميل عن المركز).

دكتور اريك كريستيان
(نوفمبر 2007)

هذا خارج مجال خبرتنا ، ولكن يمكنك العثور على إجابات لبعض الأسئلة في هذه الصفحة ، ويمكنك العثور على الكثير من المعلومات حول القمر في موقع The Nine Planets.

حسنًا ، لست خبيرًا في حركات الأرض ، لكن القمر يضيف جرًا إلى دوران الأرض في شكل مد وجزر ، محيطي وداخلي. يميل هذا السحب الإضافي إلى تثبيت الدوران. كما أنه يؤدي إلى إبطاء دوران الأرض تدريجيًا ، مما يؤدي إلى إطالة أيام الأرض تدريجيًا.

إريك كريستيان وبيث باربييه

بسبب دوران الأرض ، سيكون هناك طلوع القمر وغروب القمر مرة واحدة في اليوم. بسبب مدار القمر حول الأرض ، سيتحرك وقت طلوع القمر وغروب القمر بالنسبة لشروق الشمس وغروبها.في وقت القمر الجديد (عندما يمكن أن يحدث كسوف الشمس) ، يكون شروق الشمس وشروقها في نفس الوقت والمكان تقريبًا ، كما هو الحال مع غروب الشمس وغروبها. بعد أربعة عشر يومًا عند اكتمال القمر ، يرتفع القمر عند غروب الشمس ويغرب عند شروق الشمس. الأمور ليست دقيقة لأن مدار القمر مائل قليلاً بالنسبة للشمس.

دكتور اريك كريستيان
(مارس 2001)

عندما ننظر إلى القمر ، نرى ضوء الشمس الذي ينعكس على سطح القمر وينتقل نحو الأرض. عندما يكون القمر على جانب الأرض بعيدًا عن الشمس ، ينعكس الضوء مرة أخرى على الجانب الليلي للأرض ، والذي يكون في الظل. ثم نرى القمر في الليل. يبدو ساطعًا لأننا نراه مقابل سماء مظلمة ولا توجد أي مصادر قوية أخرى للضوء من هذا الاتجاه باستثناء النجوم البعيدة. يبدو أيضًا ممتلئًا ومستديرًا بشكل عام لأن الضوء من وجه القمر بالكامل يمكن أن ينعكس مرة أخرى على الأرض.

يتحرك القمر حول الأرض مرة كل 28 يومًا تقريبًا. عندما يكون على الجانب الأقرب إلى الشمس وعلى الأقل قليلاً إلى جانب واحد من خط الأرض والشمس ، لا يزال بإمكان الضوء أن ينعكس من القمر ويصل إلى الأرض. في هذه الحالة ، سينعكس الضوء على الجانب الموجه للشمس من الأرض وسنرى القمر في النهار. بالطبع الضوء الوحيد الذي يصطدم بـ "حافة" القمر هو الذي سينعكس باتجاه الأرض لذلك لا نرى سوى شكل هلال. يبدو أن القمر يبدو باهتًا في النهار لأنه يتعين على عينك أن تلتقط الضوء منه مقابل غسل الضوء الذي يأتي مباشرة من الشمس وينتشر عن طريق الغلاف الجوي.

هناك طريقة أخرى للتفكير في الأمر وهي أن تتذكر أن القمر عبارة عن كرة ، مثل الأرض ، وأن نصف الكرة الذي يتجه للشمس من هذا المجال مضاء دائمًا بالشمس. أي جزء من ذلك النصف المضاء من القمر يمكن ملاحظته من الأرض هو ما نراه. إذا كان القمر في وضع يمكن ملاحظته من الجانب المواجه للشمس من الأرض ، فإننا نراه في النهار. إذا كان القمر على جانب الأرض بعيدًا عن الشمس ، فسنراه في الليل. يبدو أن شكل القمر يتغير خلال الشهر لأننا لا نستطيع رؤية سوى جزء من جانبه المضاء بنور الشمس اعتمادًا على كيفية اصطفاف القمر مع الأرض والشمس.

هناك نقطتان خاصتان في مدار القمر حول الأرض عندما يكون قريبًا جدًا من خط الأرض والشمس. إذا كان على الجانب بعيدًا عن الشمس ، فإننا نرى نصف القمر المضاء بالكامل ، ونطلق عليه اسم القمر الكامل. في بعض الأحيان يعبر القمر فعليًا مباشرة إلى ظل الأرض ، وهذا ما يسمى خسوف القمر. إذا كان القمر مُصطفًا على الجانب المواجه للشمس من الأرض ، فيمكننا رؤية الجانب غير المضاء فقط. هذا يسمى قمر جديد. من حين لآخر يسقط ظل القمر على الأرض. هذا كسوف للشمس.

دكتور جيف جورج
(مارس 2003)

يقع نصف القمر في ضوء الشمس المباشر طوال الوقت تقريبًا. لهذا السبب يمكننا رؤية القمر. المراحل هي لأننا نرى فقط الجزء المضاء بنور الشمس ، وفقط خلال اكتمال القمر ، يواجه النصف المضاء بنور الشمس الأرض بالكامل. الأوقات الوحيدة التي لا يحصل فيها القمر على ضوء الشمس المباشر هي أثناء خسوف القمر ، عندما يحجب ظل الأرض الشمس.

تتغير درجة الحرارة بشكل كبير اعتمادًا على ما إذا كان هذا الجزء من القمر به ضوء الشمس (نهارًا) أم لا (ليلاً).

دكتور اريك كريستيان
(سبتمبر 2007)

السبب الأساسي هو أن القمر بعيد جدًا ، ولكن له علاقة أيضًا بكيفية عمل عينيك وعقلك معًا (وهو ما يسمى الوهم البصري). إذا نظرت إلى شيئين (على سبيل المثال مبنى وشجرة) يختلفان عنك ثم تمشي جانبًا ، سترى أن الكائنين يتحولان ، لكن كلما اقترب أحدهما من الجانب أكثر من الآخر . القمر بعيد جدًا لدرجة أنه لا يبدو أنه يتحول على الإطلاق. يفسر العقل البشري هذا بطريقة مضحكة. يعتقد أن القمر أقرب مما هو عليه بالفعل ، لكنه يتحرك بشكل جانبي بنفس السرعة التي تتحرك بها أنت. لذلك تعتقد أن القمر يتبعك.

دكتور اريك كريستيان
(سبتمبر 2002)

من أجل الحفاظ على موقعه ، يجب نقل القمر حوالي أربع مرات بعيدًا عن الأرض ، إلى نقطة الاهتزاز L1. توجد حاليًا مركبتان فضائيتان ، ACE و SOHO بالقرب من النقطة L1 ، وتظلان دائمًا بين الأرض والشمس. تكمن مشكلة القمر في L1 في أنه نظرًا لوجوده بعيدًا ، سيبدو القمر أصغر كثيرًا ولا يحجب الشمس بأكملها (على الرغم من أن هذه ليست مشكلة حقًا - ستصبح الأرض أكثر برودة ، لكنها ستظل تحصل على بعض الشمس)

التقطت أبولو 8 صورة "Earthrise" الكلاسيكية التي كانت تدور حول القمر. أنت محق ، باستثناء المناطق القريبة من حافة الجانب الأرضي للقمر (هناك بعض الميل والتذبذب). معظم القمر لديه الأرض في نفس المكان في السماء.

تدور الأرض والقمر حول مركز الكتلة (CM) لنظام الأرض / القمر ، والذي بدوره يدور حول CM للنظام الشمسي ، والذي بدوره يدور حول CM من المجرة.

الأرض هي معظم كتلة نظام الأرض / القمر ، لذا فإن CM هو أقرب إلى الأرض ، والشمس هي معظم كتلة النظام الشمسي ، لذا فإن CM للنظام الشمسي موجود بالفعل داخل الشمس. لكن من بعيد ، ستبدو مسارات الأرض والقمر كخيوط مضفرة حول الشمس.

الحركة المنفصلة للقمر هي دورانه (الدوران). نظرًا لأنه يدور في نفس فترة ثورته حول الأرض / القمر CM ، يشير وجه واحد دائمًا إلى الأرض (وليس الشمس ، فجميع أجزاء القمر تمر ليلًا ونهارًا).

لا أجد أي أخبار عن الزلازل القمرية الجديدة الشديدة ، لذلك أجد صعوبة بالغة في تصديق هذه القصة. لا توجد طريقة يمكن للقمر ، مع قلبه الصلب ، أن يهز نفسه. لا توجد طاقة كافية. هناك زلازل ، لكنها صغيرة. يمكن أن تكون ناجمة عن قوى المد والجزر (مع الأرض) ، وتقلبات درجات الحرارة بين النهار والليل ، وانكماش نواة القمر (عن طريق التبريد التدريجي) ، أو تأثير النيزك. لكني أتوقع أن يكون القمر هناك بعد 6 أشهر أو 6 ملايين سنة من الآن.

دكتور اريك كريستيان
(مايو 2000)

أولاً ، اسمحوا لي أن أذكر للتسجيل ، أن الأجسام الكوكبية والأقمار الصناعية ، كقاعدة عامة ، لا تنفجر. إذا فعل القمر ، فيمكنك توقع اصطدام أجزاء كبيرة منه بالأرض بسرعات عالية جدًا. فوضوي جدا. بعد فترة ، قد يرى الناجون حلقة جميلة جدًا من الحطام حول الأرض.

دكتور اريك كريستيان
(سبتمبر 2000)

سؤالك خارج مجال خبرتنا ، ولكن قد ترغب في مراجعة صفحة الويب لجمعية علم الفلك في المحيط الهادئ حول هذا الموضوع.

لا يضيء القمر أبدًا في الجزء العلوي أو السفلي فقط. يمكنك قراءة المزيد عن هذا في ويكيبيديا.

د. لويس باربير
(أبريل 2008)

  1. خذ ثلاثة طلاب واجعلهم الشمس والأرض والقمر. قف أمام الشمس أمام الفصل في مواجهة الأرض والقمر.
  2. يجب أن تواجه الأرض الشمس - ثم تضيء واجهة الأرض بالشمس (نهارًا) ، وظهرها مظلم (ليلاً).
  3. ضع القمر خلف الأرض مواجهًا للشمس أيضًا. مرة أخرى ، واجهة القمر مضاءة بنور الشمس ، وظهرها مظلم. الآن فقط الأشخاص الموجودون على الجانب الليلي من الأرض يمكنهم رؤية القمر ، لكن كل ما يرونه هو الجزء الأمامي (المضاء بنور الشمس) من القمر. هذا قمر مكتمل ، ويراه الجميع على الأرض (عندما يكونون على الجانب الصحيح من الأرض).
  4. إذا قمت بتحريك القمر إلى الجانب الأيمن من الأرض ، ولا يزال يواجه الشمس ، يرى كل شخص على الجانب الأيمن من الأرض نصف مقدمة القمر (مضاءة بنور الشمس) ونصف الجزء الخلفي (مظلم). هذا هو الربع الثالث من القمر. ومرة أخرى ، يرى الجميع نفس القمر.
  5. قف القمر أمام الأرض مباشرة ، وكل ما يمكنك رؤيته هو ظهر القمر ، وهو القمر الجديد. يمكن أن يحدث كسوف الشمس فقط خلال القمر الجديد.
  6. إذا وضعت القمر في المقدمة وعلى يسار الأرض ، يمكن للناس على الأرض أن يروا في الغالب للخلف ، ولكن قليلاً من الأمام. هذا هو الهلال الصاعد.

لذا فإن مرحلة القمر يتم تحديدها من خلال موقع القمر بالنسبة للأرض والشمس ، وليس حسب مكان وقوفك على الأرض.

دكتور اريك كريستيان
(فبراير 2010)

يتضمن أحد الأنشطة الجيدة جعل الطلاب يلعبون أجزاء من الأرض والقمر. يوجد وصف في هذه الجمعية الفلكية لموقع المحيط الهادئ.

بيث باربييه
(يناير 2005)

يدور القمر حول محوره ويدور حول الأرض في 27 1/3 يومًا. الوقت من قمر إلى آخر هو 29 يوم ونصف. السبب في عدم تماثلهم هو أنه خلال الأيام الـ 27 1/3 التي يستغرقها القمر للدوران حول الأرض ، تحركت الأرض بالنسبة للشمس ، ويستغرق الأمر يومين آخرين أو نحو ذلك قبل أن يبدأ القمر مباشرة الجانب الآخر من الشمس (وهو ما يعطي البدر). إنه مشابه لسبب دوران الأرض حول محورها مرة واحدة كل 23 ساعة و 56 دقيقة و 4.1 ثانية ، لكنها 24 ساعة من الظهر حتى الظهر.

دكتور اريك كريستيان
(سبتمبر 2001)

يتضمن أحد الأنشطة الجيدة جعل الطلاب يلعبون أجزاء من الأرض والقمر. يوجد وصف في موقع الجمعية الفلكية لمنطقة المحيط الهادئ: القمر: إنه مجرد مرحلة يمر بها.

بيث باربييه
(يناير 2005)

معظم الضوء القادم من القمر هو انعكاس مباشر لأشعة الشمس. يحدث خسوف القمر لأن ظل الأرض يعبر القمر ، مما يمنع الشمس من إضاءة القمر مباشرة. يمكنك رؤية بعض "ضوء الأرض" ، وهو انعكاس لأشعة الشمس التي تضرب الأرض ، ثم تضرب القمر وترتد إلى الأرض. عندما يكون هناك قمر هلال ، يمكنك في كثير من الأحيان (إذا كانت السماء مظلمة) رؤية الجزء "غير المضاء" من القمر. هذا الضوء (أضعف بكثير من ضوء القمر العادي) يأتي من الأرض.

دكتور اريك كريستيان
(نوفمبر 2000)

الظلال ناتجة عن ضوء الشمس ، وبما أن الشمس تشرق على القمر ، فلا بد من وجود ظلال. في الواقع ، يمكنك تحديد ارتفاع الأجسام على القمر بطول ظلها (تمامًا كما هو الحال على الأرض).

د. لويس باربير
(أبريل 2001)

لست متأكدًا مما تشير إليه هنا. إذا كنت تقصد أن الصور على القمر تظهر سماء سوداء ، فيجب أن تعلم أنه لا يوجد غلاف جوي على القمر يعكس ضوء الشمس ، لذلك تبدو سماءه سوداء دائمًا. ومع ذلك ، يعكس سطح القمر ضوء الشمس ، لذا فإن السطح المواجه للشمس مضاء جيدًا ، وهذا الجانب يمر بالنهار. (فكر في تعريف الليل والنهار على الأرض).

تم العثور على الماء في صورة بلورات جليدية صغيرة جدًا ومنتشرة جدًا في الحفر على القطبين الشمالي والجنوبي للقمر. الفوهات هي نتيجة النيازك القديمة التي ضربت سطح القمر. كمية الجليد غير مؤكدة للغاية ، لكن التقديرات تتراوح بين 10 - 300 مليون طن موزعة على المناطق القطبية.

الجواب القصير هو لا". ليس بشكل مباشر على الأقل. تؤثر النيازك على القمر (الأرض والكواكب الأخرى) لأن مسار مداراتها يتقاطع مع مسار القمر. بالطبع ، الجاذبية هي المسؤولة عن شكل المدارات نفسها ، لذلك قد يقول المرء بشكل غير مباشر إن الجاذبية هي المسؤولة. لكن ليس بالطريقة التي أعتقد أنك تسألها.

تخيل ، على سبيل المثال ، عندما تطلق رصاصة من بندقية على هدف. في حين أنه من الصحيح أن هناك جاذبية بين الرصاصة والهدف ، فإن الرصاصة ستظل تصيب الهدف إذا لم يكن هناك جاذبية. سيتقاطع مسارها مع الموقع المستهدف.

النيازك من فئتين متميزتين. يدور البعض حول الشمس (مثل الكواكب) ولها مدارات انحراف صغير (شبه دائرية) وتلك المدارات قريبة من المستوى الذي تدور فيه الكواكب. النوع الأكثر شيوعًا يرتبط بالحطام المتدفق من المذنبات عند اقترابها من الشمس. ينتهي هذا الحطام منتشرًا على طول مدار المذنب (غريب الأطوار). كما يمر مدار الأرض من خلال هذه "السحب" الحطام لدينا زخات النيازك. نظرًا لأن القمر يتحرك جنبًا إلى جنب مع الأرض ، فغالبًا ما يواجه العديد من هذه النيازك أيضًا ، والتي ستضرب سطح القمر.

د. لويس باربير
(أبريل 2003)

أول محاولة لقياس كمية الغبار النيزكي المتساقط على الأرض قام بها هانز بيترسون في الخمسينيات من القرن الماضي. توصل قياسه إلى معدل قصوى في جميع أنحاء الأرض (ما يسميه العلماء الحد الأعلى) يبلغ حوالي 15 مليون طن سنويًا. تلوثت عينته بالغبار البركاني ، وما إلى ذلك ، والعدد الحقيقي (يقاس في الفضاء) هو فقط حوالي 20.000 - 40.000 طن في السنة.

يتجاهل الخلقيون القياسات الجديدة ، وحقيقة أن قيمة بيترسون كانت حدًا أعلى ، ويضللون الجمهور. ومن المثير للاهتمام أن هناك الكثير من الأماكن على سطح القمر حيث يبلغ عمق الغبار أكثر من 100 قدم ، ولكن معظم الغبار ناتج عن التأثيرات النيزكية على القمر نفسه مما أدى إلى تراكم الحطام. لم تكن ناسا تتوقع طبقة عميقة من الغبار حيث هبطت أبولو (في المرتفعات). تذكر ، لقد هبطنا بالفعل مجسات بدون طيار على القمر قبل أبولو (مساح).

لمزيد من المعلومات ، يمكنك التحقق من أرشيف Talk.Origins.

دكتور اريك كريستيان
(نوفمبر 2000)

كتلة القمر أقل من 1/80 (0.0123) كتلة الأرض ، وقطرها يزيد قليلاً عن الربع (0.273). يتناسب تسارع الجاذبية مع M / (R * R) ، لذلك بالنسبة للقمر (0.0123) / (.273 * .273) = 0.165 أو حوالي 1/6 من سرعة الأرض.

دكتور اريك كريستيان
(مايو 2000)

تبلغ الجاذبية على القمر حوالي 1/6 من جاذبية الأرض ، والتي تصل إلى حوالي 5.3 قدم في الثانية في الثانية (32 * 0.165 = 5.28 قدم / ثانية / ثانية). لإخراج شيء ما من سطح القمر ، ستحتاج إلى طاقة تساوي كتلة الجسم مضروبة في هذا التسارع مضروبًا في الارتفاع الذي تريد تحقيقه (M x G x H). يرتفع البالون لنفس السبب الذي يجعل القارب يطفو ، فهو يزن أقل مما ينزحه. إذا لم يكن هناك هواء لإزاحته ، فلن تحصل على رافعة.

د. إريك كريستيان ولويس باربييه

يمتد المجال المغناطيسي للأرض حوالي ربع الطريق فقط إلى القمر. لذا لن تشير البوصلة إلى الأرض ، وبما أن القمر لا يحتوي على مجال مغناطيسي تقريبًا ، فلن يكون جيدًا على الإطلاق.

دكتور اريك كريستيان
(سبتمبر 2001)

بالتأكيد ، سوف يلتصق المغناطيس بقضيب حديدي على القمر. في الواقع ، ستلتصق بقضيب حديدي في أي مكان في الكون ، بشرط ألا تكون درجة الحرارة مرتفعة بشكل مفرط. تعتمد تأثيرات المغناطيسية ، مثل المغناطيس والحديد الملتصقين معًا ، على وجود مغناطيس وليس لها علاقة بمسألة ما إذا كانت البيئة داخل مجال مغناطيسي أكبر أم لا. إذا أحضر رواد الفضاء مغناطيسًا دائمًا إلى القمر ، فسوف يلاحظون أنه سيجذب أي قطعة مصنوعة من الحديد.

قد يكون السؤال الوحيد هو ما إذا كان المغناطيس يحافظ على جودته المغناطيسية أم لا. إذا تم تسخين المغناطيس لأكثر من 700 درجة مئوية ، فسوف يفقد مغناطيسيته ويتصرف مثل قطعة حديد عادية. ومع ذلك ، ليس الجو حارًا على سطح القمر بما يكفي لحدوث ذلك. لذلك سيظل المغناطيس يعمل.

والآن ننتقل إلى السؤال الثاني: هل سيحفز المغناطيس المغناطيسية على الحديد؟ نعم. مرة أخرى ، فإن أي مغناطيس دائم سوف يحفز المغناطيسية على قطعة من الحديد على القمر. الفرق الوحيد بين الأرض والقمر هو أن المجال المغناطيسي للأرض يمكن أن يحفز المغناطيسية على قطعة من الحديد بنفسه ، على غرار ما يمكن أن يفعله مغناطيس الثلاجة. لا يمكن أن يحدث هذا على القمر ، لكن أي مغناطيس لا يزال بإمكانه إحداث المغناطيسية هناك.

د. إبرهارد موبيوس
(أغسطس 2003)

لا يوجد شيء في المصباح (في الأساس بطاريات وأسلاك ومفاتيح ومصباح) يحتاج إلى هواء ، لذا سيعمل بشكل جيد.

دكتور اريك كريستيان
(أبريل 2002)

لا يوجد هواء على القمر. قامت ناسا بتضمين سلك صلب في العلم الأمريكي حتى لا يتدلى لأسفل بشكل مستقيم ، وضبط السلك بحيث يبدو العلم وكأنه يلوح. لقد اعتقدوا (ربما عن حق) أن العلم المسطح مثل اللوحة لن يبدو صحيحًا.

دكتور اريك كريستيان
(نوفمبر 2000)

تستخدم المظلات مقاومة الهواء لإبطاء الهبوط. نظرًا لعدم وجود هواء على القمر ، فإنها ستكون غير فعالة تمامًا. ستسقط المظلة بنفس معدل سقوط الصخرة.

دكتور اريك كريستيان
(يوليو 2002)

في الواقع ، كلتا الحجتين لهما بعض عناصر الحقيقة. أنت بحاجة إلى الأكسجين لإشعال السلاح الناري ، ويكون الفضاء لجميع الأغراض والأغراض فراغًا (مع عدم وجود أكسجين متاح للمشاركة في الاحتراق). تمكن المهندسون الآن من التغلب على هذه الصعوبة على مر السنين بوقود الصواريخ عن طريق خلط كل من الوقود والمؤكسد معًا في غرفة احتراق الصاروخ. على سبيل المثال ، في معززات الصواريخ الصلبة (SRB) ، يتكون الخليط النموذجي من فوق كلورات الأمونيوم (مؤكسد ، 69.6 بالمائة بالوزن) ، ألومنيوم (وقود ، 16 بالمائة) ، أكسيد الحديد (محفز ، 0.4 بالمائة) ، بوليمر (مادة رابطة يحافظ على الخليط معًا ، 12.04 في المائة) ، وعامل معالجة الإيبوكسي (1.96 في المائة). يمكنك قراءة المزيد حول SRBs على موقع مركز كينيدي للفضاء.

الآن كما اتضح ، فإن البنادق هي أيضًا أنظمة إشعال ذاتي ، حيث يوجد خليط الوقود والمؤكسد عادة داخل الرصاصة نفسها. لذا في الواقع ، يمكن إطلاق البنادق في الفضاء ، على الرغم من أنك لن تسمع "دوي" المصاحب النموذجي! بالطبع ، يمكن بالفعل استخدام سلاح ناري كوسيلة للدفع ، على الرغم من أنه قد تكون هناك طرق أكثر فاعلية للحصول على الدفع في الفضاء. راجع هذا الموقع عن الدفع الصاروخي لمزيد من التفاصيل حول الدفع في الفضاء.

د. جورجيا دي نولفو
(أبريل 2003)

موقع StarChild لديه مثل هذا الاختبار: مشاكل في الفضاء.

بيث باربييه
(نوفمبر 2004)

لن يترك القمر جاذبية الأرض ، على الرغم من زيادة طفيفة في مدار القمر. يتباطأ دوران الأرض (بسبب "فرملة المد والجزر") ، وللحفاظ على الزخم الزاوي ، يتسارع القمر. يزداد مدار القمر بحوالي 3 سم / سنة.

في النهاية سيتم "إغلاق" الأرض والقمر مع وجود جانب واحد يواجه الآخر باستمرار. (في الوقت الحالي ، يواجه نفس الجانب من القمر الأرض ، ولكن كل جوانب الأرض ترى القمر. في المستقبل لن يكون هذا صحيحًا!) ستكون الحياة على الأرض مختلفة تمامًا حينئذٍ ، لكن هذا لن يحدث للمليارات سنوات بعد. عندما يحدث ذلك ، سيكون مدار القمر أكبر بنسبة 50٪ مما هو عليه الآن ، وسيكون الشهر حوالي 50 يومًا.

بالكاد يمكن رؤية سور الصين العظيم من المكوك ، لذلك لن يكون من الممكن رؤيته من القمر بالعين المجردة.

أطلق الرومان على القمر اسم سيلين أو أرتميس. أنا متأكد من أن الثقافات الأخرى لديها أيضًا أسماء للقمر. ولكن في اللغة الإنجليزية ، تم استخدام Moon (من Mona و Moone في اللغة الإنجليزية القديمة والوسطى) قبل أن يكون لدى أي شخص أي فكرة أن الكواكب الأخرى لديها أقمار. لذلك كان الأمر أكثر أن الاسم المحدد للقمر قد تم تمديده ليعني أجسامًا صغيرة تدور حول كواكب في مكان آخر. اسم القمر هو القمر.


محتويات

إن الاسم الصحيح المعتاد باللغة الإنجليزية للقمر الصناعي الطبيعي للأرض هو ببساطة القمر، برأس مال M. [18] [19] الاسم القمر مشتق من اللغة الإنجليزية القديمة مينا، والتي (مثل كل ما يقارب الجرمانية) تنبع من Proto-Germanic * مينون، [20] والتي تأتي بدورها من Proto-Indo-European * مونسيس "الشهر" [21] (من وقت سابق *أنا لا، مضاف * مينيس) التي قد تكون مرتبطة بفعل "قياس" (الوقت). [22]

من حين لآخر ، الاسم لونا / ˈ l uː n ə / يستخدم في الكتابة العلمية [23] وخاصة في الخيال العلمي لتمييز قمر الأرض عن الآخرين ، بينما في الشعر ، تم استخدام "لونا" للإشارة إلى تجسيد القمر. [24] سينثيا / ˈ s ɪ n θ i ə / هو اسم شعري آخر ، على الرغم من ندرته ، لأن القمر جسد كإلهة ، [25] بينما سيلين / s ə ˈ l iː n iː / (حرفيا "القمر") هي إلهة القمر اليونانية.

الصفة الإنجليزية المعتادة المتعلقة بالقمر هي "القمر" ، مشتقة من الكلمة اللاتينية للقمر ، لينا. وصفة سيليني / s ə l iː n i n / ، [26] مشتق من الكلمة اليونانية للقمر ، σελήνη selēnē، ويستخدم لوصف القمر على أنه عالم وليس ككائن في السماء ، وهو نادر ، [27] بينما يشبهه سيلينيك كان في الأصل مرادفًا نادرًا [28] ولكنه يشير الآن دائمًا تقريبًا إلى عنصر السيلينيوم الكيميائي. [29] ومع ذلك ، فإن الكلمة اليونانية للقمر توفر لنا البادئة سيلينو-، مثل تصوير السيلنوغرافيا، ودراسة السمات الفيزيائية للقمر ، وكذلك اسم العنصر السيلينيوم. [30] [31]

كانت إلهة البرية والصيد اليونانية ، أرتميس ، مساوية للديانا الرومانية ، التي كان أحد رموزها القمر والتي غالبًا ما كانت تُعتبر إلهة القمر ، وكانت تسمى أيضًا سينثيا ، من مسقط رأسها الأسطوري على جبل سينثوس. [32] تنعكس هذه الأسماء - Luna و Cynthia و Selene - في المصطلحات الفنية لمدارات القمر مثل أبولون, pericynthion و سيلينتريك.

يشير التأريخ النظيري لعينات القمر إلى أن القمر تشكل بعد حوالي 50 مليون سنة من أصل النظام الشمسي. [33] [34] تاريخيًا ، تم اقتراح العديد من آليات التكوين ، [35] ولكن لم يشرح أي منها بشكل مرض ميزات نظام الأرض والقمر. سيتطلب انشطار القمر من القشرة الأرضية من خلال قوة الطرد المركزي [36] معدل دوران أولي كبير جدًا للأرض. [37] يعتمد التقاط الجاذبية لقمر تم تشكيله مسبقًا [38] على الغلاف الجوي الممتد بشكل غير مجد للأرض لتبديد طاقة القمر العابر. [37] إن التكوين المشترك للأرض والقمر معًا في قرص التراكم البدائي لا يفسر استنفاد المعادن في القمر. [37] لا يمكن لأي من هذه الفرضيات أن تفسر الزخم الزاوي العالي لنظام الأرض والقمر. [39]

النظرية السائدة هي أن نظام الأرض والقمر تشكل بعد اصطدام عملاق بجسم بحجم كوكب المريخ (سميت ثيا) مع بروتو إيرث. أدى الاصطدام إلى دفع المواد إلى مدار الأرض ثم تراكمت المواد وشكلت القمر [40] [41] بعيدًا عن حد روش للأرض البالغ

2.56 ص . [42] أفضل تفسير لهذه النظرية هو الدليل.

يُعتقد أن التأثيرات العملاقة كانت شائعة في النظام الشمسي المبكر. أنتجت المحاكاة الحاسوبية للتأثيرات العملاقة نتائج تتوافق مع كتلة اللب القمري والزخم الزاوي لنظام الأرض والقمر. تُظهر هذه المحاكاة أيضًا أن معظم القمر مشتق من المسبار ، وليس من الأرض البدائية. [43] ومع ذلك ، تشير عمليات المحاكاة الحديثة إلى وجود جزء أكبر من القمر مشتق من الأرض البدائية. [44] [45] [46] [47] تمتلك أجسام أخرى من النظام الشمسي الداخلي مثل المريخ وفيستا ، وفقًا للنيازك ، تركيبات مختلفة جدًا من الأكسجين والتنغستن مقارنة بالأرض. ومع ذلك ، فإن للأرض والقمر تركيبات نظيرية متطابقة تقريبًا. يمكن تفسير المعادلة النظيرية لنظام الأرض والقمر بخلط ما بعد الاصطدام للمادة المتبخرة التي شكلت الاثنين ، [48] على الرغم من أن هذا موضع نقاش. [49]

أطلق الاصطدام الكثير من الطاقة ثم عاودت المادة المنبعثة تراكمها في نظام الأرض والقمر. هذا من شأنه أن يذيب الغلاف الخارجي للأرض ، وبالتالي يكون محيط الصهارة. [50] [51] وبالمثل ، فإن القمر الذي تم تشكيله حديثًا قد تأثر أيضًا وكان له محيط الصهارة القمري الخاص به ويقدر عمقه من حوالي 500 كم (300 ميل) إلى 1737 كم (1،079 ميل). [50]

بينما تشرح نظرية التأثير العملاق العديد من خطوط الأدلة ، لا تزال بعض الأسئلة دون حل ، ومعظمها يتعلق بتكوين القمر. [52]

في عام 2001 ، أبلغ فريق في معهد كارنيجي بواشنطن عن القياس الأكثر دقة للتوقيعات النظيرية للصخور القمرية. [53] كان للصخور من برنامج أبولو نفس التوقيع النظيري مثل الصخور من الأرض ، حيث تختلف عن جميع الأجسام الأخرى تقريبًا في النظام الشمسي. كانت هذه الملاحظة غير متوقعة ، لأنه كان يُعتقد أن معظم المواد التي شكلت القمر جاءت من ثيا ، وأُعلن في عام 2007 أن هناك فرصة أقل من 1٪ لوجود توقيعات نظيرية متطابقة بين ثيا والأرض. [54] عينات أبولو القمرية الأخرى كان لها في عام 2012 نفس تركيب نظائر التيتانيوم مثل الأرض ، [55] والذي يتعارض مع ما هو متوقع إذا تشكل القمر بعيدًا عن الأرض أو مشتق من ثيا. يمكن تفسير هذه التناقضات من خلال الاختلافات في نظرية التأثير العملاق.

القمر عبارة عن شكل إهليلجي متدرج قليلاً جدًا بسبب تمدد المد والجزر ، مع إزاحة محوره الطويل بمقدار 30 درجة عن مواجهة الأرض ، بسبب شذوذ الجاذبية من أحواض التصادم. شكله أكثر استطالة مما يمكن أن تفسره قوى المد والجزر الحالية. يشير هذا "الانتفاخ الأحفوري" إلى أن القمر تجمد عندما دار في نصف المسافة الحالية للأرض ، وأنه الآن بارد جدًا بحيث لا يتكيف شكله مع مداره. [56]

الهيكل الداخلي

التركيب الكيميائي لسطح القمر [57]
مجمع معادلة تكوين
ماريا المرتفعات
السيليكا SiO2 45.4% 45.5%
الألومينا ال2ا3 14.9% 24.0%
جير CaO 11.8% 15.9%
أكسيد الحديد الثنائي الحديد O 14.1% 5.9%
مغنيسيا MgO 9.2% 7.5%
ثاني أكسيد التيتانيوم TiO2 3.9% 0.6%
أكسيد الصوديوم نا2ا 0.6% 0.6%
99.9% 100.0%

القمر عبارة عن جسم متمايز كان في البداية في حالة توازن هيدروستاتيكي ولكنه ابتعد عن هذه الحالة منذ ذلك الحين. [58] لها قشرة وغطاء ونواة متميزة جيوكيميائيا. للقمر قلب داخلي صلب غني بالحديد بنصف قطر ربما يصل إلى 240 كيلومترًا (150 ميلًا) ولبًا خارجيًا سائلًا مصنوعًا أساسًا من الحديد السائل بنصف قطر حوالي 300 كيلومتر (190 ميل). حول اللب عبارة عن طبقة حدية منصهرة جزئيًا يبلغ نصف قطرها حوالي 500 كيلومتر (310 ميل). [59] [60] يُعتقد أن هذه البنية قد تطورت من خلال التبلور الجزئي لمحيط الصهارة العالمي بعد وقت قصير من تشكل القمر قبل 4.5 مليار سنة. [61]

كان من الممكن أن يؤدي تبلور محيط الصهارة هذا إلى تكوين غطاء مافيك من ترسيب وغرق معادن الزبرجد الزيتوني ، والكلينوبروكسين ، والأورثوبيروكسين بعد أن تبلور حوالي ثلاثة أرباع محيط الصهارة ، ويمكن أن تتشكل معادن بلاجيوجلاز منخفضة الكثافة وتطفو في قشرة فوقها. . [62] السوائل النهائية المتبلورة كانت ستُحصر في البداية بين القشرة والعباءة ، مع وفرة عالية من العناصر غير المتوافقة والمُنتِجة للحرارة. [1] تماشيًا مع هذا المنظور ، فإن رسم الخرائط الجيوكيميائية المصنوعة من المدار يشير إلى قشرة من الأنورثوسيت في الغالب. [14] تؤكد عينات صخور القمر من حمم الفيضان التي اندلعت على السطح من الذوبان الجزئي في الوشاح تركيب الوشاح المافيك ، وهو غني بالحديد أكثر من الأرض. [1] يبلغ متوسط ​​سمك القشرة حوالي 50 كيلومترًا (31 ميلًا). [1]

القمر هو ثاني أكثر الأقمار الصناعية كثافة في المجموعة الشمسية بعد آيو. [63] ومع ذلك ، فإن اللب الداخلي للقمر صغير ، حيث يبلغ نصف قطره حوالي 350 كيلومترًا (220 ميلًا) أو أقل ، [1] حوالي 20٪ من نصف قطر القمر. إن تركيبته غير مفهومة جيدًا ، ولكن من المحتمل أن تكون سبائك من الحديد المعدني مع كمية صغيرة من الكبريت والنيكل تحليلات الدوران المتغير الزمني للقمر تشير إلى أنه منصهر جزئيًا على الأقل. [64] الضغط في قلب القمر يقدر بـ 5 جيغا باسكال. [65]

حقل مغناطيسي

للقمر مجال مغناطيسي خارجي يقل عمومًا عن 0.2 نانوتيسلا ، [66] أو أقل من مائة ألف من الأرض. لا يمتلك القمر حاليًا مجالًا مغناطيسيًا ثنائي القطب عالميًا ، ومن المحتمل أن يكون قد تم اكتساب مغنطة القشرة فقط في وقت مبكر من تاريخه عندما كان الدينامو لا يزال يعمل. [67] [68] ومع ذلك ، في وقت مبكر من تاريخها ، قبل 4 مليارات سنة ، كانت شدة مجالها المغناطيسي قريبة على الأرجح من قوة الأرض اليوم. [66] يبدو أن مجال الدينامو المبكر هذا انتهى قبل حوالي مليار سنة ، بعد أن تبلور قلب القمر تمامًا. [66] نظريًا ، قد تنشأ بعض المغنطة المتبقية من المجالات المغناطيسية العابرة التي تم إنشاؤها أثناء التأثيرات الكبيرة من خلال تمدد سحب البلازما. تتولد هذه السحب أثناء الاصطدامات الكبيرة في المجال المغناطيسي المحيط. ويدعم ذلك موقع أكبر مغنطيسات قشرية تقع بالقرب من الأضداد لأحواض التصادم العملاقة. [69]

جيولوجيا السطح

تم قياس تضاريس القمر باستخدام مقياس الارتفاع بالليزر وتحليل الصور المجسمة. [70] الميزة الطبوغرافية الأكثر شمولاً هي حوض القطب الجنوبي - أيتكين العملاق البعيد الجانب ، ويبلغ قطره حوالي 2،240 كيلومتر (1،390 ميل) ، وهي أكبر فوهة على القمر وثاني أكبر فوهة صدمية مؤكدة في النظام الشمسي. [71] [72] على عمق 13 كم (8.1 ميل) ، تكون الأرضية هي أخفض نقطة على سطح القمر. [71] [73] تقع أعلى ارتفاعات سطح القمر مباشرة إلى الشمال الشرقي ، والتي ربما تكون قد زادت سماكتها بسبب تأثير التشكيل المائل لحوض القطب الجنوبي - أيتكين. [74] أحواض أخرى ذات تأثير كبير مثل Imbrium و Serenitatis و Crisium و Smythii و Orientale تمتلك ارتفاعات إقليمية منخفضة وحواف مرتفعة. [71] يكون الجانب البعيد من سطح القمر أعلى بحوالي 1.9 كم (1.2 ميل) من الجانب القريب. [1]

يشير اكتشاف منحدرات الصدوع إلى أن القمر قد تقلص بنحو 90 مترًا (300 قدم) خلال المليار سنة الماضية. [75] توجد سمات انكماش مماثلة على عطارد. لقد تصدع وتحول حوض ماري فريجوريس بالقرب من القطب الشمالي الذي كان يُفترض منذ فترة طويلة أنه ميت جيولوجيًا. نظرًا لعدم احتواء القمر على صفائح تكتونية ، فإن نشاطه التكتوني يكون بطيئًا وتتطور الشقوق حيث يفقد الحرارة. [76]

الميزات البركانية

تسمى السهول القمرية المظلمة وغير المميزة نسبيًا ، والتي تُرى بوضوح بالعين المجردة ماريا (اللاتينية تعني "البحار" المفرد فرس) ، حيث كان يُعتقد في السابق أنها مليئة بالماء ، [77] ومن المعروف الآن أنها برك كبيرة صلبة من الحمم البازلتية القديمة. على الرغم من أن البازلت القمري يشبه البازلت الأرضي ، إلا أنه يحتوي على المزيد من الحديد ولا يوجد معادن تتغير بواسطة الماء. [78] اندلعت غالبية رواسب الحمم البركانية أو تدفقت في المنخفضات المرتبطة بأحواض التصادم. تم العثور على العديد من المقاطعات الجيولوجية التي تحتوي على براكين درع وقباب بركانية داخل الجانب القريب "ماريا". [79]

تقع جميع ماريا تقريبًا على الجانب القريب من القمر ، وتغطي 31٪ من سطح الجانب القريب [80] مقارنة بـ 2٪ من الجانب البعيد. [81] من المحتمل أن يكون هذا بسبب تركيز العناصر المنتجة للحرارة تحت القشرة على الجانب القريب ، مما قد يتسبب في تسخين الوشاح الأساسي ، والذوبان جزئيًا ، والارتفاع إلى السطح والانفجار. [62] [82] [83] اندلعت معظم الفرس البازلتية للقمر خلال فترة إمبريان ، قبل 3.0-3.5 مليار سنة ، على الرغم من أن بعض العينات المؤرخة بالقياس الإشعاعي تعود إلى 4.2 مليار سنة. [84] اعتبارًا من عام 2003 ، يبدو أن دراسات إحصاء الحفرة عن الثورات البركانية الأصغر تشير إلى أنها تشكلت قبل 1.2 مليار سنة على الأقل. [85]

في عام 2006 ، وجدت دراسة أجريت على Ina ، وهو منخفض صغير في Lacus Felicitatis ، ميزات خشنة وخالية من الغبار نسبيًا ، وبسبب عدم تآكل الحطام المتساقط ، بدا أن عمرها مليوني عام فقط. [86] الزلازل القمرية وانبعاثات الغاز تشير أيضًا إلى استمرار النشاط القمري. [86] تم التعرف على أدلة على البراكين القمرية الأخيرة في 70 بقعة فرس غير منتظمة ، يبلغ عمر بعضها أقل من 50 مليون سنة. يثير هذا احتمال وجود وشاح قمري أكثر دفئًا مما كان يُعتقد سابقًا ، على الأقل في الجانب القريب حيث تكون القشرة العميقة أكثر دفئًا بسبب التركيز الأكبر للعناصر المشعة. [87] [88] [89] [90] تم العثور على أدلة على وجود بركان بازلتي عمره 2-10 مليون سنة داخل فوهة البركان لويل ، [91] [92] داخل حوض أورينتال. قد يكون مزيج من الوشاح الأكثر سخونة في البداية والتخصيب المحلي للعناصر المنتجة للحرارة في الوشاح مسؤولاً عن الأنشطة المطولة على الجانب البعيد في حوض أورينتال. [93] [94]

تسمى مناطق القمر ذات اللون الفاتح تيرا، أو بشكل أكثر شيوعًا المرتفعات، لأنهم أعلى من معظم ماريا. لقد تم تأريخها إشعاعيًا لتكوينها قبل 4.4 مليار سنة ، وقد تمثل بلاجيوجلاز تراكمًا من محيط الصهارة القمرية. [84] [85] على عكس الأرض ، لا يُعتقد أن الجبال القمرية الرئيسية قد تشكلت نتيجة للأحداث التكتونية. [95]

من المحتمل أن يعكس تركيز ماريا على الجانب القريب القشرة السميكة بشكل كبير لمرتفعات الجانب البعيد ، والتي ربما تكونت في تأثير بطيء السرعة لقمر ثانٍ للأرض بعد بضع عشرات الملايين من السنين من تكوين القمر. [96] [97] بدلاً من ذلك ، قد يكون نتيجة تسخين المد والجزر غير المتكافئ عندما كان القمر أقرب بكثير إلى الأرض. [98]

تأثير الحفر

إحدى العمليات الجيولوجية الرئيسية التي أثرت على سطح القمر هي الصدمة ، [99] مع الفوهات التي تشكلت عندما تصطدم الكويكبات والمذنبات بسطح القمر. تشير التقديرات إلى أن هناك ما يقرب من 300000 حفرة يزيد عرضها عن كيلومتر واحد (0.6 ميل) على الجانب القريب من القمر. [100] يعتمد المقياس الزمني الجيولوجي القمري على أبرز أحداث الصدمات ، بما في ذلك هياكل Nectaris و Imbrium و Orientale التي تتميز بحلقات متعددة من المواد المرتفعة ، يتراوح قطرها بين مئات وآلاف الكيلومترات وترتبط بمئزر عريض من رواسب المقذوفات التي تشكل أفقًا طبقيًا إقليميًا. [101] يعني الافتقار إلى الغلاف الجوي والطقس والعمليات الجيولوجية الحديثة أن العديد من هذه الحفر محفوظة جيدًا. على الرغم من تأريخ عدد قليل فقط من الأحواض متعددة الحلقات بشكل نهائي ، إلا أنها مفيدة في تحديد الأعمار النسبية. نظرًا لتراكم الحفر الناتجة عن الاصطدام بمعدل ثابت تقريبًا ، يمكن استخدام حساب عدد الحفر لكل وحدة مساحة لتقدير عمر السطح. [101] الأعمار الإشعاعية للصخور الذائبة التي تم جمعها خلال مجموعة بعثات أبولو بين 3.8 و 4.1 مليار سنة: تم استخدام هذا لاقتراح فترة قصف ثقيل متأخر من التأثيرات المتزايدة. [102]

مغطاة فوق قشرة القمر عبارة عن طبقة مفتتة للغاية (مقسمة إلى جزيئات أصغر باستمرار) وتتأثر بطبقة سطحية مزروعة تسمى الثرى ، تتشكل من عمليات الاصطدام. الثرى الدقيق ، التربة القمرية لزجاج ثاني أكسيد السيليكون ، لها ملمس يشبه الثلج ورائحة تشبه البارود المستهلك. [103] يعتبر الثرى للأسطح القديمة أكثر سمكًا بشكل عام من الأسطح الأصغر سنًا: يتفاوت سمكه من 10 إلى 20 كيلومترًا (6.2-12.4 ميل) في المرتفعات و 3-5 كيلومترات (1.9-3.1 ميل) في ماريا. [104] تحت طبقة الثرى المطحونة ناعماً يوجد ال megaregolith، طبقة من صخور الأساس شديدة التصدع بسمك عدة كيلومترات. [105]

تُظهر الصور عالية الدقة من Lunar Reconnaissance Orbiter في 2010s معدل إنتاج فوهة معاصر أعلى بكثير مما كان متوقعًا في السابق. يُعتقد أن عملية الانهيار الثانوية الناتجة عن القذيفة البعيدة تخوض أعلى سنتيمترين من الثرى على مقياس زمني يبلغ 81000 سنة. [106] [107] هذا المعدل أسرع 100 مرة من المعدل المحسوب من النماذج المعتمدة فقط على تأثيرات النيزك الدقيق المباشرة. [108]

مجال الجاذبية

تم قياس مجال الجاذبية للقمر من خلال تتبع انزياح دوبلر للإشارات الراديوية المنبعثة من المركبات الفضائية التي تدور في مدارات. ميزات الجاذبية القمرية الرئيسية هي الماسونات ، وهي شذوذات جاذبية إيجابية كبيرة مرتبطة ببعض أحواض التصادم العملاقة ، والناجمة جزئيًا عن تدفقات الحمم البازلتية الكثيفة التي تملأ تلك الأحواض. [109] [110] تؤثر الحالات الشاذة بشكل كبير على مدار المركبات الفضائية حول القمر. هناك بعض الألغاز: تدفقات الحمم البركانية في حد ذاتها لا يمكن أن تفسر كل توقيع الجاذبية ، وتوجد بعض الماسونات التي لا ترتبط ببراكين الفرس. [111]

دوامات القمر

الدوامات القمرية هي ميزات غامضة توجد عبر سطح القمر. تتميز ببياض مرتفع ، وتبدو غير ناضجة بصريًا (أي الخصائص البصرية للثرى الصغير نسبيًا) ، وغالبًا ما يكون لها شكل متعرج. غالبًا ما يتم إبراز شكلها من خلال مناطق منخفضة البياض تتنقل بين الدوامات الساطعة. وهي تقع في أماكن ذات مجالات مغناطيسية سطحية محسّنة والعديد منها يقع في النقطة المعاكسة للتأثيرات الرئيسية. تشمل الدوامات المعروفة ميزة Reiner Gamma و Mare Ingenii. يُفترض أنها مناطق محمية جزئيًا من الرياح الشمسية ، مما يؤدي إلى تباطؤ التجوية في الفضاء. [112]

وجود الماء

لا يمكن أن يستمر الماء السائل على سطح القمر. عند التعرض للإشعاع الشمسي ، يتحلل الماء بسرعة من خلال عملية تعرف باسم التفكك الضوئي ويضيع في الفضاء. ومع ذلك ، منذ الستينيات ، افترض العلماء أن جليد الماء قد يترسب عن طريق اصطدام المذنبات أو ربما ينتج عن تفاعل الصخور القمرية الغنية بالأكسجين ، والهيدروجين من الرياح الشمسية ، مما يترك آثارًا من المياه التي يمكن أن تستمر في البرودة ، مظللة بشكل دائم الحفر في أي من قطبي القمر. [113] [114] تقترح عمليات المحاكاة الحاسوبية أن ما يصل إلى 14000 كم 2 (5400 ميل مربع) من السطح قد يكون في ظل دائم. [115] يعد وجود كميات قابلة للاستخدام من المياه على القمر عاملاً مهمًا في جعل السكن على القمر كخطة فعالة من حيث التكلفة ، كبديل لنقل المياه من الأرض سيكون باهظ التكلفة. [116]

منذ سنوات ، تم العثور على بصمات الماء على سطح القمر. [١١٧] في عام 1994 ، تم إجراء تجربة الرادار ثنائي القطب كليمنتين مركبة فضائية ، أشارت إلى وجود جيوب مياه صغيرة مجمدة بالقرب من السطح. ومع ذلك ، تشير ملاحظات الرادار اللاحقة من قبل Arecibo إلى أن هذه النتائج ربما تكون صخورًا مقذوفة من حفر اصطدام صغيرة. [118] في عام 1998 ، استخدم مطياف النيوترون الموجود على المنقب القمري أظهرت المركبة الفضائية وجود تركيزات عالية من الهيدروجين في المتر الأول من العمق في الثرى بالقرب من المناطق القطبية. [119] حبات الحمم البركانية ، التي أعيدت إلى الأرض على متن أبولو 15 ، أظهرت كميات صغيرة من الماء في داخلها. [120]

2008 شاندرايان -1 أكدت المركبة الفضائية منذ ذلك الحين وجود جليد مائي سطحي ، باستخدام مون مينيرالوجي مابر على متنها. لاحظ مقياس الطيف خطوط الامتصاص الشائعة للهيدروكسيل ، في ضوء الشمس المنعكس ، مما يوفر دليلاً على وجود كميات كبيرة من جليد الماء ، على سطح القمر. أظهرت المركبة الفضائية أن التركيزات قد تصل إلى 1000 جزء في المليون.[121] باستخدام أطياف الانعكاس في رسام الخرائط ، أكدت الإضاءة غير المباشرة للمناطق في الظل الجليد المائي ضمن خط عرض 20 درجة لكلا القطبين في عام 2018. [122] في عام 2009 ، لكروس أرسل مصادمًا يبلغ 2300 كجم (5100 رطل) إلى فوهة بركان قطبية مظللة بشكل دائم ، واكتشف ما لا يقل عن 100 كجم (220 رطلاً) من الماء في عمود من المواد المقذوفة. [123] [124] أظهر فحص آخر لبيانات LCROSS أن كمية المياه المكتشفة تقترب من 155 ± 12 كجم (342 ± 26 رطلاً). [125]

في مايو 2011 ، تم الإبلاغ عن 615-1410 جزء في المليون من المياه في شوائب ذائبة في عينة القمر 74220 ، [126] "تربة زجاجية برتقالية" مشهورة عالية التيتانيوم ذات أصل بركاني تم جمعها خلال مهمة أبولو 17 في عام 1972. تشكلت الشوائب أثناء التفجير الانفجارات البركانية على القمر منذ حوالي 3.7 مليار سنة. هذا التركيز مشابه لتركيز الصهارة في الوشاح العلوي للأرض. على الرغم من الاهتمام الكبير بالسيلينولوجيا ، إلا أن هذا الإعلان لا يوفر الكثير من الراحة للمستعمرين المحتملين على سطح القمر - فقد نشأت العينة على بعد عدة كيلومترات تحت السطح ، وكان من الصعب جدًا الوصول إلى التضمينات لدرجة أن الأمر استغرق 39 عامًا للعثور عليهم بحالة جيدة. -أداة ميكروبروب أيون.

كشف تحليل النتائج التي توصل إليها مخطط علم المعادن على القمر (M3) في أغسطس 2018 لأول مرة "دليل قاطع" على الجليد المائي على سطح القمر. [127] [128] كشفت البيانات عن التوقيعات العاكسة المميزة للجليد المائي ، على عكس الغبار والمواد العاكسة الأخرى. [129] تم العثور على الرواسب الجليدية في القطبين الشمالي والجنوبي ، على الرغم من أنها أكثر وفرة في الجنوب ، حيث يتم احتجاز المياه في الحفر والشقوق المظللة بشكل دائم ، مما يسمح لها بالبقاء كجليد على السطح لأنها محمية من شمس. [127] [129]

في أكتوبر 2020 ، أفاد علماء الفلك باكتشاف المياه الجزيئية على سطح القمر المضاء بنور الشمس بواسطة العديد من المركبات الفضائية المستقلة ، بما في ذلك مرصد الستراتوسفير لعلم الفلك بالأشعة تحت الحمراء (صوفيا). [130] [131] [132] [133]

ظروف السطح

سطح القمر هو بيئة قاسية تتراوح درجات الحرارة فيها من 140 درجة مئوية إلى -171 درجة مئوية ، وضغط جوي من 10 إلى 10 باسكال ، ومستويات عالية من الإشعاع المؤين من الشمس والأشعة الكونية. من غير المحتمل أن تحتوي الأسطح المكشوفة للمركبة الفضائية على أبواغ بكتيرية بعد مدار قمري واحد فقط. [134] تبلغ جاذبية سطح القمر حوالي 1.625 م / ث 2 ، أي حوالي 16.6٪ من جاذبية سطح الأرض أو 0.166 ɡ . [4]

أجواء

للقمر غلاف جوي ضعيف للغاية بحيث يكون شبه خالي ، بكتلة إجمالية تقل عن 10 أطنان (9.8 طن طويل و 11 طنًا قصيرًا). [137] يبلغ الضغط السطحي لهذه الكتلة الصغيرة حوالي 3 × 10 15 ضغط جوي (0.3 ن باسكال) وهو يختلف باختلاف اليوم القمري. تشمل مصادره إطلاق الغازات والرش ، وهو نتاج قصف التربة القمرية بواسطة أيونات الرياح الشمسية. [14] [138] تشمل العناصر التي تم اكتشافها الصوديوم والبوتاسيوم ، الناتج عن الرش (الموجود أيضًا في الغلاف الجوي لعطارد وآيو) الهيليوم -4 والنيون [139] من الرياح الشمسية والأرجون -40 والرادون -222 ، والبولونيوم 210 ، بعد تكوينهما بواسطة الاضمحلال الإشعاعي داخل القشرة والعباءة. [140] [141] لا يُفهم غياب الأنواع المحايدة (الذرات أو الجزيئات) مثل الأكسجين والنيتروجين والكربون والهيدروجين والمغنيسيوم الموجودة في الثرى. [140] تم الكشف عن بخار الماء بواسطة شاندرايان -1 ووجد أنها تختلف باختلاف خط العرض ، بحد أقصى

60-70 درجة من المحتمل أن تتولد من تسامي جليد الماء في الثرى. [142] تعود هذه الغازات إما إلى الثرى بسبب جاذبية القمر أو تُفقد في الفضاء ، إما من خلال ضغط الإشعاع الشمسي أو ، في حالة تأينها ، عن طريق المجال المغناطيسي للرياح الشمسية. [140]

تظهر الدراسات التي أجريت على عينات الصهارة القمرية التي استرجعتها بعثات أبولو أن القمر كان يمتلك ذات مرة غلافًا جويًا كثيفًا نسبيًا لمدة 70 مليون سنة ما بين 3 و 4 مليارات سنة. كان هذا الغلاف الجوي ، الذي تم الحصول عليه من الغازات المنبعثة من الانفجارات البركانية القمرية ، ضعف سمك المريخ في الوقت الحاضر. جردت الرياح الشمسية الغلاف الجوي للقمر القديم في النهاية وتشتت في الفضاء. [143]

توجد سحابة غبار دائمة للقمر حول القمر ، ناتجة عن جزيئات صغيرة من المذنبات. تشير التقديرات إلى أن 5 أطنان من جسيمات المذنب تضرب سطح القمر كل 24 ساعة ، مما يؤدي إلى طرد جزيئات الغبار. يبقى الغبار فوق القمر لمدة 10 دقائق تقريبًا ، ويستغرق ارتفاعه 5 دقائق و 5 دقائق ليسقط. في المتوسط ​​، يوجد 120 كيلوغرامًا من الغبار فوق القمر ، وترتفع إلى 100 كيلومتر فوق السطح. وجدت أعداد الغبار التي تم إجراؤها بواسطة LADEE's Lunar Dust Experiment (LDEX) أن عدد الجسيمات بلغ ذروته خلال زخات النيزك Geminid و Quadrantid و Northern Taurid و Omicron Centaurid ، عندما تمر الأرض والقمر عبر حطام المذنب. سحابة الغبار القمرية غير متماثلة ، فهي أكثر كثافة بالقرب من الحدود بين جانب النهار والليل. [144] [145]

المسافة القمرية

نموذج مصغر لنظام الأرض والقمر: الأحجام والمسافات هي مقياس.

يدور في مدار

بسبب قفل المد والجزر ، يكون دوران القمر حول محوره متزامنًا مع الفترة المدارية حول الأرض. يصنع القمر مدارًا كاملاً حول الأرض فيما يتعلق بالنجوم الثابتة مرة واحدة كل 27.3 يومًا تقريبًا ، [ز] الفترة الفلكية. ومع ذلك ، نظرًا لأن الأرض تتحرك في مدارها حول الشمس في نفس الوقت ، يستغرق القمر وقتًا أطول قليلاً لإظهار نفس المرحلة للأرض ، والتي تبلغ حوالي 29.5 يومًا [ساعة] من الفترة التجميعية. [80] [146]

على عكس معظم الأقمار الصناعية للكواكب الأخرى ، يدور القمر أقرب إلى مستوى مسير الشمس منه إلى المستوى الاستوائي للكوكب. يتعرض مدار القمر للاضطراب بسبب الشمس والأرض بطرق عديدة صغيرة ومعقدة ومتفاعلة. على سبيل المثال ، يدور مستوى مدار القمر تدريجيًا مرة واحدة كل 18.61 سنة ، [147] مما يؤثر على جوانب أخرى من حركة القمر. تم وصف تأثيرات المتابعة رياضياً بواسطة قوانين كاسيني. [148]

الميل المحوري للقمر بالنسبة لمسير الشمس هو 1.5427 درجة فقط ، [8] [149] أقل بكثير من 23.44 درجة للأرض. وبسبب هذا ، فإن الإضاءة الشمسية للقمر تختلف كثيرًا باختلاف الموسم ، وتلعب التفاصيل الطبوغرافية دورًا مهمًا في التأثيرات الموسمية. [150] من الصور الملتقطة بواسطة كليمنتين في عام 1994 ، يبدو أن أربع مناطق جبلية على حافة فوهة البركان بيري في القطب الشمالي للقمر قد تظل مضاءة طوال اليوم القمري ، مما يخلق قممًا من الضوء الأبدي. لا توجد مثل هذه المناطق في القطب الجنوبي. وبالمثل ، هناك أماكن تبقى في ظل دائم في قيعان العديد من الحفر القطبية ، [115] وهذه "فوهات الظلام الأبدي" شديدة البرودة: مركبة استطلاع القمر قاس أدنى درجات حرارة في الصيف في الحفر في القطب الجنوبي عند 35 كلفن (−238 درجة مئوية 397 درجة فهرنهايت) [151] و 26 كلفن فقط (−247 درجة مئوية −413 درجة فهرنهايت) بالقرب من الانقلاب الشتوي في القطب الشمالي حفرة هيرميت. هذه هي أبرد درجة حرارة في النظام الشمسي تم قياسها بواسطة مركبة فضائية ، وهي أبرد حتى من سطح بلوتو. [١٥٠] تم الإبلاغ عن متوسط ​​درجات حرارة سطح القمر ، لكن درجات الحرارة في المناطق المختلفة ستختلف بشكل كبير اعتمادًا على ما إذا كانت في ضوء الشمس أو في الظل. [152]

الحجم النسبي

القمر هو قمر طبيعي كبير بشكل استثنائي بالنسبة للأرض: قطره أكثر من الربع وكتلته 1/81 من الأرض. [80] إنه أكبر قمر في المجموعة الشمسية بالنسبة لحجم كوكبها ، [i] على الرغم من أن شارون أكبر بالنسبة إلى الكوكب القزم بلوتو ، حيث تبلغ كتلته 1/9 من كتلة بلوتو. [j] [153] يقع مركز كتلة الأرض والقمر ، وهو المركز المشترك للكتلة ، على مسافة 1700 كيلومتر (1100 ميل) (حوالي ربع قطر الأرض) تحت سطح الأرض.

تدور الأرض حول مركز الأرض والقمر الباري مرة في الشهر الفلكي ، بسرعة 1/81 من سرعة القمر ، أو حوالي 12.5 مترًا (41 قدمًا) في الثانية. يتم فرض هذه الحركة على ثورة أكبر بكثير للأرض حول الشمس بسرعة حوالي 30 كيلومترًا (19 ميلًا) في الثانية.

مساحة سطح القمر أقل بقليل من مناطق أمريكا الشمالية والجنوبية مجتمعة.

المظهر من الأرض

ينتج عن الدوران المتزامن للقمر أثناء دورانه حول الأرض أنه يحافظ دائمًا على نفس الوجه تقريبًا تجاه الكوكب. ومع ذلك ، وبسبب تأثير الاهتزاز ، يمكن رؤية حوالي 59٪ من سطح القمر من الأرض. يسمى جانب القمر الذي يواجه الأرض بالجانب القريب ، والعكس المقابل بالجانب البعيد. غالبًا ما يُطلق على الجانب البعيد اسم "الجانب المظلم" بشكل غير دقيق ، ولكنه في الواقع مضاء بنفس قدر إضاءة الجانب القريب: مرة كل 29.5 يومًا من أيام الأرض. خلال القمر الجديد ، يكون الجانب القريب مظلمًا. [154]

كان القمر يدور في الأصل بمعدل أسرع ، ولكن في وقت مبكر من تاريخه ، تباطأ دورانه وأصبح محبوسًا تدريجيًا في هذا الاتجاه نتيجة للتأثيرات الاحتكاكية المرتبطة بتشوهات المد والجزر التي تسببها الأرض. [155] مع مرور الوقت ، تبددت طاقة دوران القمر على محوره كحرارة ، حتى لم يكن هناك دوران للقمر بالنسبة إلى الأرض. في عام 2016 ، استخدم علماء الكواكب البيانات التي تم جمعها في 1998-99 من وكالة ناسا المنقب القمري المهمة ، وجدت منطقتين غنيتين بالهيدروجين (على الأرجح جليد مائي سابقًا) على جانبي القمر المتعاكسين. يُعتقد أن هذه البقع كانت أقطاب القمر منذ مليارات السنين قبل أن يتم إغلاقها تدريجيًا على الأرض. [156]

للقمر بياض منخفض بشكل استثنائي ، مما يمنحه انعكاسًا أكثر إشراقًا من انعكاس الأسفلت البالي. على الرغم من ذلك ، فهو ألمع كائن في السماء بعد الشمس. [80] [ك] ويرجع ذلك جزئيًا إلى تحسين السطوع للاندفاع المعاكس للقمر عند ربع الطور حيث يكون سطوعه عند ربع الطور واحدًا على عُشر سطوع ، وليس نصف سطوعه كما هو الحال عند اكتمال القمر. [157] بالإضافة إلى ذلك ، فإن ثبات اللون في النظام المرئي يعيد معايرة العلاقات بين ألوان الكائن ومحيطه ، ولأن السماء المحيطة مظلمة نسبيًا ، يُنظر إلى القمر المضاء بنور الشمس على أنه كائن مشرق. تبدو حواف البدر ساطعة مثل المركز ، دون سواد الأطراف ، بسبب الخصائص الانعكاسية للتربة القمرية ، التي تعكس الضوء نحو الشمس أكثر من الاتجاهات الأخرى. يبدو القمر أكبر عندما يكون قريبًا من الأفق ، لكن هذا تأثير نفسي بحت ، يُعرف باسم وهم القمر ، الذي وُصف لأول مرة في القرن السابع قبل الميلاد. [158] يبلغ القطر الزاوي للقمر الكامل حوالي 0.52 درجة (في المتوسط) في السماء ، وهو نفس الحجم الظاهر للشمس تقريبًا (انظر § الكسوف).

يختلف أعلى ارتفاع للقمر عند ذروته باختلاف مرحلته ووقته من العام. يكون البدر هو الأعلى في السماء خلال فصل الشتاء (لكل نصف من الكرة الأرضية). يعتمد اتجاه هلال القمر أيضًا على خط عرض موقع المشاهدة ، حيث يمكن للمراقب في المناطق الاستوائية أن يرى هلالًا على شكل ابتسامة. [159] يمكن رؤية القمر لمدة أسبوعين كل 27.3 يومًا في القطبين الشمالي والجنوبي. تستخدم العوالق الحيوانية في القطب الشمالي ضوء القمر عندما تكون الشمس تحت الأفق لأشهر متتالية. [160]

تتراوح المسافة بين القمر والأرض من حوالي 356.400 كم (221،500 ميل) إلى 406،700 كم (252،700 ميل) عند الحضيض (الأقرب) والأوج (الأبعد) ، على التوالي. في 14 نوفمبر 2016 ، كانت أقرب إلى الأرض عندما كانت في طور كامل مما كانت عليه منذ عام 1948 ، 14 ٪ أقرب من أبعد موقع لها في الأوج. [161] تم الإبلاغ عن هذه النقطة الأقرب على أنها "قمر عملاق" ، وتزامنت في غضون ساعة من اكتمال القمر ، وكانت أكثر سطوعًا بنسبة 30٪ مما كانت عليه عند أكبر مسافة لأن قطرها الزاوي أكبر بنسبة 14٪ و 1.14 2 ≈ 1.30 < displaystyle scriptstyle 1.14 ^ <2> almost 1.30>. [162] [163] [164] في المستويات الأدنى ، يتم توفير الإدراك البشري للسطوع المنخفض كنسبة مئوية من خلال الصيغة التالية: [165] [166]

عندما يكون التخفيض الفعلي 1.00 / 1.30 ، أو حوالي 0.770 ، يكون الانخفاض الملحوظ حوالي 0.877 ، أو 1.00 / 1.14. وهذا يعطي أقصى زيادة ملحوظة بنسبة 14٪ بين قمري الأوج والحضيض لنفس المرحلة. [167]

كان هناك جدل تاريخي حول ما إذا كانت السمات الموجودة على سطح القمر تتغير بمرور الوقت. اليوم ، يُعتقد أن العديد من هذه الادعاءات خادعة ، ناتجة عن المراقبة في ظل ظروف الإضاءة المختلفة ، أو ضعف الرؤية الفلكية ، أو الرسومات غير الملائمة. ومع ذلك ، يحدث إطلاق الغازات أحيانًا ويمكن أن يكون مسؤولاً عن نسبة ضئيلة من الظواهر القمرية العابرة المبلغ عنها. في الآونة الأخيرة ، تم اقتراح أن منطقة قطرها حوالي 3 كيلومترات (1.9 ميل) من سطح القمر قد تم تعديلها بواسطة حدث إطلاق غاز منذ حوالي مليون سنة. [168] [169]

يمكن أن يتأثر مظهر القمر ، مثل مظهر الشمس ، بالغلاف الجوي للأرض. التأثيرات الضوئية الشائعة هي حلقة الهالة بزاوية 22 درجة ، والتي تكونت عندما ينكسر ضوء القمر من خلال بلورات الجليد للسحب عالية الرذاذ ، والحلقات الإكليلية الأصغر عندما يُرى القمر من خلال السحب الرقيقة. [170]

يتم إعطاء المنطقة المضيئة للكرة المرئية (درجة الإضاءة) بواسطة (1 - cos ⁡ e) / 2 = sin 2 ⁡ (e / 2) (e / 2)> ، حيث e < displaystyle e> هو الاستطالة (أي الزاوية بين القمر والمراقب على الأرض والشمس).

كسوف

يحدث الكسوف فقط عندما تكون الشمس والأرض والقمر في خط مستقيم (يُطلق عليه "syzygy"). يحدث كسوف الشمس عند القمر الجديد ، عندما يكون القمر بين الشمس والأرض. في المقابل ، يحدث خسوف القمر عند اكتمال القمر ، عندما تكون الأرض بين الشمس والقمر. الحجم الظاهر للقمر هو تقريبًا نفس حجم الشمس ، حيث يُنظر إلى كلاهما على مسافة نصف درجة تقريبًا. الشمس أكبر بكثير من القمر ، لكن المسافة الأكبر بكثير هي التي تمنحها نفس الحجم الظاهر مثل القمر الأقرب والأصغر بكثير من منظور الأرض. الاختلافات في الحجم الظاهري ، بسبب المدارات غير الدائرية ، هي نفسها تقريبًا أيضًا ، على الرغم من حدوثها في دورات مختلفة. هذا يجعل من الممكن حدوث كسوف الشمس الكلي (مع ظهور القمر أكبر من الشمس) والحلقية (مع ظهور القمر أصغر من الشمس). [172] في الكسوف الكلي ، يغطي القمر قرص الشمس بالكامل ويصبح الإكليل الشمسي مرئيًا بالعين المجردة. نظرًا لأن المسافة بين القمر والأرض تزداد ببطء شديد بمرور الوقت ، [173] يتناقص القطر الزاوي للقمر. أيضًا ، مع تطورها لتصبح عملاقًا أحمر ، يتزايد حجم الشمس وقطرها الظاهر في السماء ببطء. [l] الجمع بين هذين التغيرين يعني أنه منذ مئات الملايين من السنين ، كان القمر دائمًا يغطي الشمس بالكامل عند كسوف الشمس ، ولم يكن من الممكن حدوث كسوف حلقي. وبالمثل ، بعد مئات الملايين من السنين في المستقبل ، لن يغطي القمر الشمس بالكامل ، ولن يحدث الكسوف الكلي للشمس. [174]

نظرًا لأن مدار القمر حول الأرض يميل بنحو 5.145 درجة (5 درجات 9 ') إلى مدار الأرض حول الشمس ، فإن الكسوف لا يحدث عند كل قمر مكتمل وجديد. لكي يحدث الخسوف ، يجب أن يكون القمر بالقرب من تقاطع المستويين المداريين. [175] يتم وصف تواتر وتكرار حدوث خسوف للشمس بواسطة القمر ، وخسوف القمر عن طريق الأرض بواسطة ساروس ، والتي تبلغ مدتها حوالي 18 عامًا. [176]

نظرًا لأن القمر يحجب باستمرار عرض منطقة دائرية نصف عرض من السماء ، [م] [177] تحدث ظاهرة الاحتجاب ذات الصلة عندما يمر نجم أو كوكب ساطع خلف القمر ويختفي: مخفي عن الأنظار. بهذه الطريقة ، فإن كسوف الشمس هو غيب للشمس. نظرًا لأن القمر قريب نسبيًا من الأرض ، فإن تخوفات النجوم الفردية غير مرئية في كل مكان على الكوكب ، ولا في نفس الوقت. بسبب مقدمة المدار القمري ، يتم إخفاء نجوم مختلفة كل عام. [178]

آثار المد والجزر

يتناقص التجاذب الثقالي الذي تمتلكه الكتل لبعضها بعكس مع مربع مسافة تلك الكتل عن بعضها البعض. نتيجة لذلك ، فإن الجاذبية الأكبر قليلاً التي يتمتع بها القمر لجانب الأرض الأقرب إلى القمر ، مقارنةً بجزء الأرض المقابل للقمر ، ينتج عنه قوى المد والجزر. تؤثر قوى المد والجزر على كل من قشرة الأرض والمحيطات.

يتمثل التأثير الأكثر وضوحًا لقوى المد والجزر في إحداث انتفاخين في محيطات الأرض ، أحدهما على الجانب المواجه للقمر والآخر على الجانب المقابل. ينتج عن هذا ارتفاع في مستويات سطح البحر يسمى المد والجزر في المحيطات. [173] بينما تدور الأرض حول محورها ، يتم تثبيت أحد انتفاخات المحيط (المد العالي) في مكانه "تحت" القمر ، بينما يكون المد الآخر عكس ذلك. نتيجة لذلك ، هناك مدّ وجزر مرتفعان ، ومدّ وجذران منخفضان في حوالي 24 ساعة. [173] نظرًا لأن القمر يدور حول الأرض في نفس اتجاه دوران الأرض ، فإن المد والجزر يحدث كل 12 ساعة و 25 دقيقة تقريبًا بسبب وقت القمر للدوران حول الأرض. للشمس نفس تأثير المد والجزر على الأرض ، لكن قوى الجذب فيها هي 40٪ فقط من قوة جذب القمر ، والتفاعل بين الشمس والقمر هو المسؤول عن الربيع والمد والجزر. [173] إذا كانت الأرض عبارة عن عالم مائي (عالم بلا قارات) ، فإنه سينتج مدًا يبلغ مترًا واحدًا فقط ، وسيكون هذا المد متوقعًا للغاية ، ولكن المد والجزر في المحيط يتم تعديله بشكل كبير من خلال تأثيرات أخرى: اقتران الماء الاحتكاك لدوران الأرض عبر قيعان المحيط ، والجمود في حركة المياه ، وأحواض المحيطات التي تنمو ضحلة بالقرب من الأرض ، وتدفق المياه بين أحواض المحيطات المختلفة. [179] ونتيجة لذلك ، فإن توقيت المد والجزر في معظم النقاط على الأرض هو نتاج الملاحظات التي يتم تفسيرها ، بالمناسبة ، من خلال النظرية.

بينما تسبب الجاذبية تسارع وحركة محيطات الأرض السائلة ، فإن اقتران الجاذبية بين القمر والجسم الصلب للأرض يكون في الغالب مرنًا وبلاستيكي. والنتيجة هي تأثير مد إضافي للقمر على الأرض يتسبب في انتفاخ الجزء الصلب من الأرض بالقرب من القمر. يتسبب التأخير في قمم المد والجزر لكل من المد والجزر في المحيطات والجسم الصلب في حدوث عزم دوران يتعارض مع دوران الأرض. هذا "يستنزف" الزخم الزاوي والطاقة الحركية الدورانية من دوران الأرض ، مما يؤدي إلى إبطاء دوران الأرض. [173] [180] يتم نقل هذا الزخم الزاوي ، المفقود من الأرض ، إلى القمر في عملية (تُعرف بشكل مربك باسم تسارع المد والجزر) ، والتي ترفع القمر إلى مدار أعلى وتؤدي إلى انخفاض سرعته المدارية حول الأرض. وهكذا تتزايد المسافة بين الأرض والقمر ، ويتباطأ رد فعل دوران الأرض. [180] القياسات من عواكس الليزر المتبقية خلال بعثات أبولو (تجارب المدى القمري) وجدت أن مسافة القمر تزداد بمقدار 38 مم (1.5 بوصة) سنويًا (تقريبًا معدل نمو أظافر الإنسان).[181] [182] [183] ​​تُظهر الساعات الذرية أيضًا أن يوم الأرض يطول بنحو 17 ميكروثانية كل عام ، [184] [185] [186] مما يزيد ببطء معدل تعديل التوقيت العالمي المنسق بالثواني الكبيسة. سيستمر هذا السحب المد والجزر حتى يتطابق دوران الأرض مع الفترة المدارية للقمر ، مما يؤدي إلى قفل مد والجزر متبادل بين الاثنين وتعليق القمر على خط طول واحد (هذا هو الحال حاليًا مع بلوتو وقمره شارون). ومع ذلك ، ستصبح الشمس عملاقًا أحمر يبتلع نظام الأرض والقمر قبل وقت طويل من حدوث هذا. [187] [188]

بطريقة مماثلة ، يواجه سطح القمر مد وجزر يبلغ اتساعها حوالي 10 سم (4 بوصات) على مدار 27 يومًا ، مع ثلاثة مكونات: عنصر ثابت بسبب الأرض ، لأنها في دوران متزامن ، ومد متغير بسبب الانحراف المداري والميل ، ومكون صغير متنوع من الشمس. [180] ينشأ المكون المتغير المستحث بالأرض من تغير المسافة والاهتزاز ، نتيجة لانحراف القمر المداري وميله (إذا كان مدار القمر دائريًا تمامًا وغير مائل ، فلن يكون هناك سوى المد والجزر الشمسي). [١٨٠] يغير Libration أيضًا الزاوية التي يُرى من خلالها القمر ، مما يسمح برؤية إجمالي 59٪ من سطحه من الأرض بمرور الوقت. [80] إن التأثيرات التراكمية للإجهاد المتراكم بواسطة قوى المد والجزر هذه تنتج زلازل. الزلازل القمرية أقل شيوعًا وأضعف بكثير من الزلازل ، على الرغم من أن الزلازل يمكن أن تستمر لمدة تصل إلى ساعة - أطول بكثير من الزلازل الأرضية - بسبب تشتت الاهتزازات الزلزالية في القشرة العلوية الجافة والمجزأة. كان وجود الزلازل اكتشافًا غير متوقع من مقاييس الزلازل التي وضعها رواد فضاء أبولو على القمر من عام 1969 حتى عام 1972. [189]

وفقًا لأحدث الأبحاث ، يقترح العلماء أن تأثير القمر على الأرض قد يساهم في الحفاظ على المجال المغناطيسي للأرض. [190]

قبل رحلة الفضاء

من أقدم الصور المحتملة المكتشفة للقمر نحت صخري عمره 5000 عام 47- مسعود في نوث ، أيرلندا. [191] [192]

كان فهم دورات القمر تطورًا مبكرًا لعلم الفلك: بحلول القرن الخامس قبل الميلاد ، سجل علماء الفلك البابليون دورة ساروس لخسوف القمر لمدة 18 عامًا ، [193] ووصف علماء الفلك الهنود الاستطالة الشهرية للقمر. [194] أعطى عالم الفلك الصيني شي شين (القرن الرابع قبل الميلاد) تعليمات للتنبؤ بخسوف الشمس وخسوف القمر. [195] (p411) في وقت لاحق ، أصبح الشكل المادي للقمر وسبب ضوء القمر مفهومة. رأى الفيلسوف اليوناني القديم أناكساغوراس (المتوفى 428 قبل الميلاد) أن الشمس والقمر كلاهما صخور كروية عملاقة ، وأن الأخير يعكس ضوء الأول. [196] [195] (ص 227) على الرغم من أن الصينيين في أسرة هان كانوا يعتقدون أن القمر هو طاقة تعادل تشيأدركت نظرية "التأثير المشع" أيضًا أن ضوء القمر كان مجرد انعكاس للشمس ، ولاحظ جينغ فانغ (78-37 قبل الميلاد) كروية القمر. [195] (ص 413-414) في القرن الثاني الميلادي ، كتب لوسيان الرواية قصة حقيقية، حيث يسافر الأبطال إلى القمر ويلتقون بسكانه. في عام 499 م ، ذكر عالم الفلك الهندي أرياباتا في كتابه أرياباتيا أن انعكاس ضوء الشمس هو سبب سطوع القمر. [197] وجد عالم الفلك والفيزيائي Alhazen (965-1039) أن ضوء الشمس لا ينعكس من القمر مثل المرآة ، ولكن هذا الضوء ينبعث من كل جزء من سطح القمر المضاء بنور الشمس في جميع الاتجاهات. [198] أنشأ شين كو (1031-1095) من سلالة سونغ قصة رمزية تساوي تشميع القمر وتضاءله إلى كرة مستديرة من الفضة العاكسة ، والتي عند صبها بمسحوق أبيض ومشاهدتها من الجانب ، تبدو وكأنها صورة رمزية هلال. [195] (ص 415-416)

في وصف أرسطو (384-322 قبل الميلاد) للكون ، حدد القمر الحدود بين مجالات العناصر القابلة للتغيير (الأرض والماء والهواء والنار) ، ونجوم الأثير غير القابلة للتلف ، وهي فلسفة مؤثرة ستهيمن على مدى قرون . [199] ومع ذلك ، في القرن الثاني قبل الميلاد ، افترض سلوقس السلوقية بشكل صحيح أن المد والجزر كان بسبب جاذبية القمر ، وأن ارتفاعها يعتمد على موقع القمر بالنسبة للشمس. [200] في نفس القرن ، قام أريستارخوس بحساب حجم ومسافة القمر من الأرض ، وحصل على قيمة تبلغ حوالي عشرين ضعف نصف قطر الأرض للمسافة. تم تحسين هذه الأرقام بشكل كبير من قبل بطليموس (90-168 م): كانت قيمه لمتوسط ​​مسافة 59 مرة من نصف قطر الأرض وقطر 0.292 قطرًا للأرض قريبة من القيم الصحيحة بحوالي 60 و 0.273 على التوالي. [201] صمم أرخميدس (287-212 قبل الميلاد) قبة فلكية يمكنها حساب حركة القمر والأجسام الأخرى في النظام الشمسي. [202]

خلال العصور الوسطى ، قبل اختراع التلسكوب ، تم التعرف على القمر بشكل متزايد على أنه كرة ، على الرغم من أن الكثيرين اعتقدوا أنه "سلس تمامًا". [203]

في عام 1609 ، استخدم جاليليو جاليلي تلسكوبًا مبكرًا لرسم رسومات القمر لكتابه Sidereus Nuncius، واستنتجوا أنه لم يكن سلسًا ولكن به جبال وحفر. كان توماس هاريوت قد رسم مثل هذه الرسوم ، لكنه لم ينشرها قبل بضعة أشهر. تبع ذلك رسم خرائط تلسكوبية للقمر: في وقت لاحق من القرن السابع عشر ، أدت جهود جيوفاني باتيستا ريتشيولي وفرانشيسكو ماريا جريمالدي إلى نظام تسمية المعالم القمرية المستخدمة اليوم. أكثر دقة 1834-1836 مابا سيلينوغرافيكا من Wilhelm Beer و Johann Heinrich Mädler ، وكتابهما المرتبط به عام 1837 دير موند، وهي أول دراسة دقيقة مثلثية لخصائص القمر ، وشملت ارتفاعات أكثر من ألف جبل ، وقدمت دراسة القمر بدقة ممكنة في الجغرافيا الأرضية. [204] كان يعتقد أن الفوهات القمرية ، التي لاحظها غاليليو لأول مرة ، كانت بركانية حتى اقتراح ريتشارد بروكتور من سبعينيات القرن التاسع عشر بأنها تشكلت عن طريق الاصطدامات. [80] اكتسب هذا الرأي دعمًا في عام 1892 من تجربة عالم الجيولوجيا جروف كارل جيلبرت ، ومن الدراسات المقارنة من 1920 إلى الأربعينيات ، [205] مما أدى إلى تطور طبقات القمر ، والتي أصبحت بحلول الخمسينيات فرعًا جديدًا ومتزايدًا. علم الفلك. [80]

1959-1970

بين أول وصول بشري مع السوفيتي الآلي لونا في عام 1958 ، إلى سبعينيات القرن الماضي مع آخر بعثات إنزال طاقم أبولو الأمريكية وآخر مهمة لونا في عام 1976 ، أدى سباق الفضاء المستوحى من الحرب الباردة بين الاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة إلى تسريع الاهتمام باستكشاف القمر. بمجرد أن تمتلك قاذفات القنابل القدرات اللازمة ، أرسلت هذه الدول تحقيقات غير مأهولة في كل من مهمات التحليق والاصطدام / الهبوط.

البعثات السوفيتية

مركبة فضائية من الاتحاد السوفيتي لونا كان البرنامج أول من حقق عددًا من الأهداف: بعد ثلاث مهمات فاشلة غير مسماة في عام 1958 ، [206] كان أول جسم من صنع الإنسان يفلت من جاذبية الأرض ويمر بالقرب من القمر لونا 1 كان أول جسم من صنع الإنسان يؤثر على سطح القمر لونا 2، وتم التقاط الصور الأولى للجانب البعيد المغلق عادة من القمر لونا 3، كل ذلك في عام 1959.

كانت أول مركبة فضائية تقوم بهبوط ناعم على سطح القمر لونا 9 وكانت أول مركبة غير مأهولة تدور حول القمر لونا 10، كلاهما في عام 1966. [80] تمت إعادة عينات الصخور والتربة إلى الأرض بواسطة ثلاثة لونا بعثات العودة عينة (لونا 16 في عام 1970 ، لونا 20 في عام 1972 ، و لونا 24 في عام 1976) ، والتي عادت 0.3 كجم إجمالاً. [207] هبطت عربتان روبوتيتان رائدتان على القمر في عامي 1970 و 1973 كجزء من برنامج لونوخود السوفيتي.

كانت Luna 24 آخر مهمة سوفييتية إلى القمر.

بعثات الولايات المتحدة

خلال أواخر الخمسينيات من القرن الماضي في ذروة الحرب الباردة ، أجرى جيش الولايات المتحدة دراسة جدوى سرية اقترحت بناء قاعدة عسكرية مزودة بأركان على القمر تسمى Project Horizon مع إمكانية إجراء مجموعة واسعة من المهام من البحث العلمي إلى قصف الأرض النووي. تضمنت الدراسة إمكانية إجراء تجربة نووية على سطح القمر. [208] [209] طور سلاح الجو ، الذي كان في ذلك الوقت يتنافس مع الجيش على دور رائد في برنامج الفضاء ، خطته الخاصة المشابهة المسماة Lunex. [210] [211] [208] ومع ذلك ، تم تمرير هذين الاقتراحين في النهاية حيث تم نقل برنامج الفضاء إلى حد كبير من الجيش إلى وكالة ناسا المدنية. [211]

بعد التزام الرئيس جون إف كينيدي عام 1961 بهبوط مأهول على سطح القمر قبل نهاية العقد ، أطلقت الولايات المتحدة ، بقيادة ناسا ، سلسلة من المجسات غير المأهولة لتطوير فهم لسطح القمر استعدادًا للمهام البشرية: الطائرة النفاثة أنتج برنامج Ranger التابع لمختبر الدفع أول صور عن قرب ، حيث أنتج برنامج Lunar Orbiter خرائط للقمر بأكمله ، وهبط برنامج Surveyor أول مركبة فضائية له بعد أربعة أشهر لونا 9. تم تطوير برنامج أبولو المأهول بالتوازي بعد سلسلة من الاختبارات غير المأهولة والمأهولة لمركبة أبولو الفضائية في مدار حول الأرض ، ودفعها احتمال هبوط بشري على سطح القمر السوفياتي ، في عام 1968 قامت أبولو 8 بأول مهمة بشرية إلى مدار حول القمر. ينظر الكثيرون إلى الهبوط اللاحق لأول إنسان على القمر في عام 1969 على أنه تتويج لسباق الفضاء. [212]

أصبح نيل أرمسترونج أول شخص يمشي على القمر كقائد للمهمة الأمريكية أبولو 11 عن طريق وضع قدمه على القمر في الساعة 02:56 بالتوقيت العالمي المنسق في 21 يوليو 1969. [213] شاهد ما يقدر بنحو 500 مليون شخص حول العالم الإرسال بواسطة كاميرا Apollo TV ، أكبر جمهور تلفزيوني للبث المباشر في ذلك الوقت. [214] [215] قامت بعثات أبولو من 11 إلى 17 (باستثناء أبولو 13 ، التي أجهضت هبوطها المخطط على سطح القمر) بإزالة 380.05 كيلوغرام (837.87 رطل) من الصخور القمرية والتربة في 2196 عينة منفصلة. [216] تم تمكين الهبوط والعودة الأمريكية على سطح القمر من خلال التقدم التكنولوجي الكبير في أوائل الستينيات ، في مجالات مثل كيمياء الاجتثاث ، وهندسة البرمجيات ، وتكنولوجيا العودة إلى الغلاف الجوي ، والإدارة عالية الكفاءة للمهمة التقنية الهائلة. [217] [218]

تم تثبيت حزم الأدوات العلمية على سطح القمر خلال جميع عمليات هبوط أبولو. تم تركيب محطات الأجهزة طويلة العمر ، بما في ذلك مجسات تدفق الحرارة ومقاييس الزلازل ومقاييس المغناطيسية في مواقع هبوط أبولو 12 و 14 و 15 و 16 و 17. انتهى النقل المباشر للبيانات إلى الأرض في أواخر عام 1977 لاعتبارات تتعلق بالميزانية ، [219] [220] ولكن نظرًا لأن مصفوفات انعكاس مكعب الزاوية للمكعب ذي الزاوية الليزرية الخاصة بالمحطات هي أدوات سلبية ، فلا يزال يتم استخدامها. يتم تنفيذ النطاق إلى المحطات بشكل روتيني من المحطات الأرضية بدقة تصل إلى بضعة سنتيمترات ، ويتم استخدام البيانات من هذه التجربة لوضع قيود على حجم النواة القمرية. [221]

السبعينيات حتى الوقت الحاضر

في السبعينيات ، بعد سباق القمر ، تحول تركيز استكشاف رواد الفضاء ، حيث تم إرسال مجسات مثل Pioneer 10 وبرنامج Voyager نحو النظام الشمسي الخارجي. تبع ذلك سنوات من الهدوء القريب من القمر ، ولم يكسرها إلا بداية تدويل الفضاء والقمر من خلال ، على سبيل المثال ، التفاوض على معاهدة القمر.

منذ التسعينيات ، شاركت العديد من الدول في الاستكشاف المباشر للقمر. في عام 1990 ، أصبحت اليابان الدولة الثالثة التي تضع مركبة فضائية في مدارها حول القمر هيتن مركبة فضائية. أطلقت المركبة الفضائية مسبارًا أصغر ، هاجورومو، في المدار القمري ، لكن جهاز الإرسال فشل ، مما منع المزيد من الاستخدام العلمي للبعثة. [222] في عام 1994 ، أرسلت الولايات المتحدة المركبة الفضائية المشتركة بين وزارة الدفاع وناسا كليمنتين إلى مدار حول القمر. حصلت هذه البعثة على أول خريطة طبوغرافية شبه عالمية للقمر ، وأول صور عالمية متعددة الأطياف لسطح القمر. [223] تبع ذلك في عام 1998 من قبل المنقب القمري المهمة ، التي أشارت أدواتها إلى وجود هيدروجين زائد في القطبين القمريين ، والذي من المحتمل أن يكون ناتجًا عن وجود جليد مائي في الأمتار القليلة العلوية من الثرى داخل حفر مظللة بشكل دائم. [224]

المركبة الفضائية الأوروبية سمارت -1، المركبة الفضائية الثانية التي تعمل بالدفع الأيوني ، كانت في مدار حول القمر من 15 نوفمبر 2004 حتى تأثيرها على القمر في 3 سبتمبر 2006 ، وأجرت أول مسح تفصيلي للعناصر الكيميائية على سطح القمر. [225]

بدأ برنامج استكشاف القمر الصيني الطموح بـ Chang'e 1، التي دارت حول القمر بنجاح من 5 نوفمبر 2007 حتى تأثيره على القمر المتحكم به في 1 مارس 2009. [226] حصلت على خريطة كاملة لصور القمر. Chang'e 2، بدءًا من أكتوبر 2010 ، وصلت إلى القمر بسرعة أكبر ، ورسمت القمر بدقة أعلى على مدار ثمانية أشهر ، ثم غادرت مدار القمر لفترة طويلة في نقطة لاغرانج من الأرض - الشمس L2 ، قبل القيام أخيرًا بالتحليق فوق كويكب 4179 Toutatis في 13 ديسمبر 2012 ، ثم يتجه إلى الفضاء السحيق. في 14 ديسمبر 2013 ، Chang'e 3 هبطت مركبة هبوط على سطح القمر ، والتي بدورها نشرت مركبة فضائية على سطح القمر يوتو (بالصينية: 玉兔 حرفيا "أرنب اليشم"). كان هذا أول هبوط ناعم على سطح القمر منذ ذلك الحين لونا 24 في عام 1976 ، وأول مهمة مركبة فضائية على سطح القمر منذ ذلك الحين لونخد 2 في عام 1973. مهمة روفر أخرى (Chang'e 4) في عام 2019 ، لتصبح أول مركبة فضائية تهبط على الجانب البعيد من القمر. تعتزم الصين متابعة هذا الأمر بعينة من مهمة العودة (Chang'e 5) في عام 2020. [227]

بين 4 أكتوبر 2007 و 10 يونيو 2009 ، وكالة استكشاف الفضاء اليابانية كاجويا (سيلين) مهمة ، مركبة مدارية قمرية مزودة بكاميرا فيديو عالية الدقة وقمرين صغيرين لأجهزة الإرسال الراديوية ، حصلت على بيانات جيوفيزيائية القمر وأخذت أول أفلام عالية الوضوح من خارج مدار الأرض. [228] [229] أول بعثة قمرية للهند ، شاندرايان -1، يدور من 8 نوفمبر 2008 حتى فقدان الاتصال في 27 أغسطس 2009 ، مما أدى إلى إنشاء خريطة كيميائية ومعدنية وجيولوجية ضوئية عالية الدقة لسطح القمر ، وتأكيد وجود جزيئات الماء في التربة القمرية. [230] منظمة أبحاث الفضاء الهندية تخطط للانطلاق شاندرايان -2 في عام 2013 ، والذي كان سيشمل مركبة روبوتية روسية على سطح القمر. [231] [232] إلا أن فشل روسيا فوبوس-جرانت قامت البعثة بتأخير هذا المشروع ، وتم إطلاقه في 22 يوليو 2019 فيكرام حاولت الهبوط على منطقة القطب الجنوبي للقمر في 6 سبتمبر ، لكنها فقدت الإشارة في 2.1 كم (1.3 ميل). ما حدث بعد ذلك غير معروف.

شاركت الولايات المتحدة في إطلاق مركبة استطلاع القمر (LRO) و لكروس المسبار والمراقبة المدارية للمتابعة في 18 يونيو 2009 لكروس أكملت مهمتها من خلال إحداث تأثير مخطط وملاحظ على نطاق واسع في فوهة بركان كابوس في 9 أكتوبر 2009 ، [233] في حين LRO قيد التشغيل حاليًا ، للحصول على قياس دقيق للارتفاع على سطح القمر وصور عالية الدقة. في نوفمبر 2011 ، مرت LRO فوق الحفرة الكبيرة والمشرقة Aristarchus. أصدرت وكالة ناسا صورًا للحفرة في 25 ديسمبر 2011. [234]

بدأت مركبتان فضائيتان NASA GRAIL تدوران حول القمر في حوالي 1 يناير 2012 ، [235] في مهمة لمعرفة المزيد عن الهيكل الداخلي للقمر. وكالة ناسا سيدة المسبار ، المصمم لدراسة الغلاف الخارجي القمري ، حقق المدار في 6 أكتوبر 2013.

مستقبل

البعثات القمرية القادمة تشمل روسيا لونا جلوب: مركبة هبوط غير مأهولة مزودة بمجموعة من مقاييس الزلازل ، ومركبة مدارية تعتمد على المريخ الفاشل فوبوس-جرانت مهمة. [236] تم الترويج لاستكشاف القمر الممول من القطاع الخاص بواسطة جائزة Google Lunar X ، التي تم الإعلان عنها في 13 سبتمبر 2007 ، والتي تقدم 20 مليون دولار أمريكي لأي شخص يمكنه هبوط مركبة روبوتية على سطح القمر وتلبية معايير أخرى محددة. [237]

بدأت ناسا في التخطيط لاستئناف المهمات البشرية بعد دعوة الرئيس الأمريكي جورج دبليو بوش في 14 يناير 2004 لمهمة بشرية إلى القمر بحلول عام 2019 وبناء قاعدة قمرية بحلول عام 2024. [238] تم تمويل برنامج كونستليشن و بدأ البناء والاختبار على مركبة فضائية مأهولة ومركبة إطلاق ، [239] ودراسات تصميم لقاعدة قمرية. [240] تم إلغاء هذا البرنامج في عام 2010 ، وتم استبداله في النهاية ببرنامج أرتميس المدعوم من دونالد ترامب ، والذي يخطط لإعادة البشر إلى القمر بحلول عام 2025. [241] كما أعربت الهند عن أملها في إرسال أشخاص إلى القمر بحلول عام 2020. [242]

في 28 فبراير 2018 ، أعلنت شركة سبيس إكس وفودافون ونوكيا وأودي عن تعاون لتركيب شبكة اتصالات لاسلكية من الجيل الرابع على القمر ، بهدف بث لقطات حية على سطح الأرض إلى الأرض. [243]

تشير التقارير الأخيرة أيضًا إلى نية ناسا إرسال رائدة فضاء إلى القمر في مهمتها المخطط لها في منتصف عام 2020. [244]

البعثات التجارية المخطط لها

في عام 2007 ، أطلقت مؤسسة X Prize Foundation مع Google جائزة Google Lunar X لتشجيع المساعي التجارية على القمر. كان من المقرر منح جائزة قدرها 20 مليون دولار لأول مشروع خاص يصل إلى القمر بمركبة هبوط آلية بحلول نهاية مارس 2018 ، مع جوائز إضافية بقيمة 10 ملايين دولار لتحقيق المزيد من الإنجازات. [245] [246] اعتبارًا من أغسطس 2016 ، ورد أن 16 فريقًا يشاركون في المسابقة. [247] في يناير 2018 ، أعلنت المؤسسة أن الجائزة لن يطالب بها أحد حيث لن يتمكن أي من الفرق المتأهلة للنهائي من القيام بمحاولة إطلاق بحلول الموعد النهائي. [248]

في أغسطس 2016 ، منحت الحكومة الأمريكية الإذن لشركة Moon Express التي تتخذ من الولايات المتحدة مقراً لها بالهبوط على سطح القمر. [249] هذه هي المرة الأولى التي يُمنح فيها مشروع خاص الحق في القيام بذلك. يعتبر القرار بمثابة سابقة تساعد في تحديد المعايير التنظيمية للنشاط التجاري في الفضاء السحيق في المستقبل. في السابق ، كانت الشركات الخاصة مقيدة بالعمل على الأرض أو حولها. [249]

في 29 نوفمبر 2018 ، أعلنت وكالة ناسا أن تسع شركات تجارية ستتنافس للفوز بعقد لإرسال حمولات صغيرة إلى القمر فيما يُعرف باسم خدمات الحمولة التجارية القمرية. وفقًا لمدير ناسا ، جيم بريدنشتاين ، "نحن نبني قدرة أمريكية محلية للعودة إلى سطح القمر." [250]

تأثير انساني

بجانب آثار النشاط البشري على القمر ، كانت هناك بعض المنشآت الدائمة المقصودة مثل متحف القمر قطعة فنية ، رسائل أبولو 11 للنوايا الحسنة ، ست لوحات قمرية ، و رائد فضاء سقط النصب التذكاري والتحف الأخرى.

بنية تحتية

لا تزال البعثات طويلة المدى نشطة ، مثل بعض المركبات المدارية مثل المركبة المدارية التي تم إطلاقها في عام 2009 والتي تراقب القمر من أجل مهام مستقبلية ، بالإضافة إلى بعض الهبوط مثل Chang'e 3 الذي تم إطلاقه عام 2013 مع تلسكوب Lunar Ultraviolet الذي لا يزال قيد التشغيل. [251]

هناك عدة بعثات من قبل وكالات وشركات مختلفة مخطط لها لتأسيس وجود بشري طويل الأمد على القمر ، مع Lunar Gateway باعتباره المشروع الأكثر تقدمًا حاليًا كجزء من برنامج Artemis.

علم الفلك من القمر

لسنوات عديدة ، تم التعرف على القمر كموقع ممتاز للتلسكوبات. [252] إن الرؤية الفلكية القريبة نسبيًا ليست مصدر قلق ، فإن بعض الحفر بالقرب من القطبين تكون مظلمة وباردة بشكل دائم ، وبالتالي فهي مفيدة بشكل خاص لتلسكوبات الأشعة تحت الحمراء والتلسكوبات الراديوية على الجانب البعيد ستكون محمية من الثرثرة الراديوية للأرض. [253] على الرغم من أن التربة القمرية تشكل مشكلة لأي أجزاء متحركة من التلسكوبات ، إلا أنه يمكن خلطها بالأنابيب النانوية الكربونية والإيبوكسيات واستخدامها في بناء مرايا يصل قطرها إلى 50 مترًا. [254] يمكن تصنيع تلسكوب ذروة القمر بسائل أيوني بثمن بخس. [255]

في أبريل 1972 ، سجلت مهمة أبولو 16 صورًا وأطيافًا فلكية مختلفة بالأشعة فوق البنفسجية باستخدام كاميرا الأشعة فوق البنفسجية البعيدة / مقياس الطيف. [256]

العيش على القمر

لقد مكث البشر لأيام على سطح القمر ، كما حدث خلال أبولو 17. [257] أحد التحديات الخاصة التي تواجه الحياة اليومية لرواد الفضاء أثناء إقامتهم على السطح هو الغبار القمري الذي يلتصق ببدلاتهم ويُنقل إلى أماكنهم. بعد ذلك ، تذوق رواد الفضاء الغبار ورائحتهم ، وأطلقوا عليه اسم "رائحة أبولو". [258] يشكل هذا التلوث خطرًا لأن الغبار القمري الناعم يمكن أن يسبب مشاكل صحية. [258]

في عام 2019 ، ظهرت بذرة نباتية واحدة على الأقل في تجربة ، تم نقلها جنبًا إلى جنب مع حياة صغيرة أخرى من الأرض على مركبة الهبوط Chang'e 4 في النظام البيئي الجزئي القمري. [259]

برغم من لونا تناثرت مركبات الهبوط شعارات الاتحاد السوفيتي على سطح القمر ، وزُرعت أعلام الولايات المتحدة بشكل رمزي في مواقع هبوطها بواسطة رواد فضاء أبولو ، ولم تدعي أي دولة ملكية أي جزء من سطح القمر. [260] روسيا والصين والهند والولايات المتحدة أطراف في معاهدة الفضاء الخارجي لعام 1967 ، [261] التي تحدد القمر وجميع الفضاء الخارجي على أنه "مقاطعة للبشرية جمعاء". [260] تقيد هذه المعاهدة أيضًا استخدام القمر للأغراض السلمية ، وتحظر صراحة المنشآت العسكرية وأسلحة الدمار الشامل. [262] تم إنشاء اتفاقية القمر لعام 1979 لتقييد استغلال موارد القمر من قبل أي دولة بمفردها ، ولكن اعتبارًا من يناير 2020 ، تم التوقيع والتصديق عليها من قبل 18 دولة فقط ، [263] لم تشارك أي منها في الإطلاق الذاتي استكشاف الإنسان للفضاء. على الرغم من أن العديد من الأفراد قد ادعوا للقمر كليًا أو جزئيًا ، إلا أن أياً من هؤلاء لا يعتبر موثوقًا به. [264] [265] [266]

في عام 2020 ، وقع الرئيس الأمريكي دونالد ترامب أمرًا تنفيذيًا بعنوان "تشجيع الدعم الدولي لاستعادة واستخدام الموارد الفضائية". يؤكد الأمر على أن "الولايات المتحدة لا تنظر إلى الفضاء الخارجي على أنه" مشاعات عالمية "ويطلق على اتفاقية القمر" محاولة فاشلة لتقييد المشاريع الحرة ". [267] [268]

ال إعلان حقوق القمر [269] تم إنشاؤه من قبل مجموعة من "المحامين وعلماء آثار الفضاء والمواطنين المعنيين" في عام 2021 ، بالاعتماد على السوابق في حركة حقوق الطبيعة ومفهوم الشخصية القانونية للكيانات غير البشرية في الفضاء. [270]

تنسيق

في ضوء التطور المستقبلي على القمر ، تم إنشاء بعض المنظمات الدولية ومتعددة وكالات الفضاء:

الميثولوجيا

التناقض بين المرتفعات الأكثر إشراقًا والماريا الداكنة يخلق الأنماط التي تراها الثقافات المختلفة مثل الرجل في القمر والأرنب والجاموس ، من بين آخرين. في العديد من ثقافات ما قبل التاريخ والقديمة ، تم تجسيد القمر على أنه إله أو ظاهرة أخرى خارقة للطبيعة ، واستمر انتشار المناظر الفلكية للقمر.

في الديانة الهندية الأوروبية ، تم تجسيد القمر على أنه إله الذكر *مه1ليس. [271] اعتقد السومريون القدماء أن القمر هو الإله نانا ، [272] [273] الذي كان والد إينانا ، إلهة كوكب الزهرة ، [272] [273] وأوتو ، إله الشمس. [272] [273] عُرفت نانا لاحقًا باسم سين ، [273] [272] وكانت مرتبطة بشكل خاص بالسحر والشعوذة. [272] في الأساطير اليونانية الرومانية ، يتم تمثيل الشمس والقمر كذكر وأنثى ، على التوالي (هيليوس / سول وسيلين / لونا) [271] وهذا تطور فريد من نوعه لشرق البحر الأبيض المتوسط ​​[271] وآثار تم الاحتفاظ بإله القمر الذكر الأقدم في التقليد اليوناني في شخصية مينيلوس. [271]

في أيقونية بلاد ما بين النهرين ، كان الهلال هو الرمز الأساسي لـ Nanna-Sîn. [273] في الفن اليوناني القديم ، كانت إلهة القمر سيلين ممثلة وهي ترتدي هلالًا على غطاء رأسها في ترتيب يذكرنا بالقرون. [274] [275] يعود ترتيب النجوم والهلال أيضًا إلى العصر البرونزي ، حيث يمثلان إما الشمس والقمر ، أو القمر وكوكب الزهرة معًا. جاء لتمثيل الإلهة أرتميس أو هيكات ، ومن خلال رعاية هيكات ، تم استخدامه كرمز للبيزنطة.

تطور تقليد أيقوني لتمثيل الشمس والقمر بوجوه في أواخر العصور الوسطى.

انشقاق القمر (عربي: انشقاق القمر) معجزة منسوبة لمحمد. [276] صدرت أغنية بعنوان "Moon Anthem" بمناسبة هبوط السفينة الهندية Chandrayan-II على سطح القمر. [277]

تقويم

تجعل المراحل المنتظمة للقمر من الساعة ساعة مناسبة ، وتشكل فترات تلاشيها وتضاؤلها أساس العديد من أقدم التقاويم. يعتقد البعض أن العصي المسننة ، التي يعود تاريخها إلى ما قبل 20-30 ألف عام ، تشير إلى مراحل القمر. [278] [279] [280]

30 يومًا في الشهر هو تقدير تقريبي للدورة القمرية. الاسم الانجليزي شهر وما يقابلها في اللغات الجرمانية الأخرى تنبع من Proto-Germanic * شهر-، وهو مرتبط بـ Proto-Germanic المذكور أعلاه * مينون، مما يشير إلى استخدام التقويم القمري بين الشعوب الجرمانية (التقويم الجرماني) قبل اعتماد التقويم الشمسي. [281] جذر PIE لـ القمر, *مه1ليس، مشتق من الجذر اللفظي PIE *مه1- ، "للقياس" ، "تشير إلى مفهوم وظيفي للقمر ، أي علامة الشهر" (راجع الكلمات الإنجليزية يقيس و الحيض) ، [282] [283] [284] وترديدًا لأهمية القمر للعديد من الثقافات القديمة في قياس الوقت (انظر اللاتينية الرجل واليونانية القديمة μείς (meis) أو μήν (mēn) ، وهذا يعني "الشهر"). [285] [286] [287] [288] معظم التقاويم التاريخية هي التقويم القمري. التقويم الإسلامي في القرن السابع هو مثال على التقويم القمري البحت ، حيث يتم تحديد الأشهر تقليديًا من خلال الرؤية المرئية للهلال ، أو الهلال الأول ، في الأفق. [289]

تأثير القمر

التأثير القمري هو ارتباط غير مؤكد مزعوم بين مراحل محددة من الدورة القمرية التي تبلغ مدتها 29.5 يومًا تقريبًا والسلوك والتغيرات الفسيولوجية في الكائنات الحية على الأرض ، بما في ذلك البشر.

لطالما ارتبط القمر بشكل خاص بالجنون واللاعقلانية في الكلمات جنون و مجنون (تقصير شعبي معتوه مخبول) مشتق من الاسم اللاتيني للقمر ، لونا. جادل الفلاسفة أرسطو وبليني الأكبر بأن البدر تسبب في الجنون لدى الأفراد المعرضين للإصابة ، معتقدين أن الدماغ ، الذي يتكون في الغالب من الماء ، يجب أن يتأثر بالقمر وقوته على المد والجزر ، لكن جاذبية القمر أقل من أن تؤثر على أي شخص. شخص واحد. [290] حتى اليوم ، يدعي الأشخاص الذين يؤمنون بتأثير القمر أن حالات الدخول إلى مستشفيات الأمراض النفسية ، وحوادث المرور ، والقتل أو الانتحار تزداد خلال اكتمال القمر ، لكن عشرات الدراسات تبطل هذه الادعاءات. [290] [291] [292] [293] [294]


1 إجابة 1

مرتين يوميًا ، حيث تدور الأرض. يحدث هذا بغض النظر عن مكان وجودك.

يختلف الوقت بين الانتقالات باختلاف موقع المراقبين. على مقربة من خط الاستواء ، يكون حوالي 12 ساعة بين الانتقالات ، مع انحراف هذا إلى فترة قصيرة وطويلة بين التحولات ، على سبيل المثال ، 3 ساعات و 21 ساعة للمراقب في أقصى الشمال أو الجنوب.

تميل الطائرة المدارية للمريخ مقارنة بمستوى دوران الأرض ، وبالتالي سيكون عبور المريخ للأفق مرئيًا من جميع النقاط (على عكس الشمس). سيكون وقت الانتقال الفعلي قصيرًا جدًا اعتمادًا على مكان وجود العارض ، وقريبًا من خط الاستواء (أقل بقليل من ثانيتين) ، وأطول أقرب إلى القطبين (لست متأكدًا من وجود حد تصاعدي ، أقل من بضع دقائق أعتقد ، بالنظر إلى الأفق السلس تمامًا).

سيكون الانتقال في نقطة مختلفة قليلاً في الأفق في كل مرة ، ولا يتكرر لفترة طويلة جدًا (مئات السنين ، بسبب طول مدار المريخ ، والسنة الأرضية ليست مضاعفة طول اليوم بالضبط. قد تحتاج إلى تلسكوبات لقياس هذا بالرغم من ذلك).


يكرم رسومات الشعار المبتكرة في Google فوكو والبندول الخاص به

قد يكون من الصعب فهم ذلك ، لكن فكرة دوران الأرض حول محورها ، والتي تم اقتراحها لأول مرة في القرن السادس ، استغرقت قرونًا عديدة لتكتسب التأييد ، والعديد من الأفكار الأخرى ليتم عرضها. كانت النظرية الكوبرنيكية للحركات السماوية مقبولة جيدًا من قبل العلم بحلول الوقت الذي ولد فيه فوكو. وشرح بأناقة "شروق" و "غروب" الشمس الظاهر ، ولكن كان من الصعب "إثبات" بالتجربة.

حاول بعض الناس إسقاط الحجارة أسفل عمود المناجم لمعرفة ما إذا كانت قد انحرفت. حاول آخرون شيئًا مشابهًا لمسار قذائف المدفعية. لكن عمود المنجم كان قصيرًا جدًا ، مقارنة بنصف قطر الأرض ، والوقت الذي تقطعه قذائف المدفع كان أيضًا قصيرًا جدًا لقياس أي فرق.

أظهر فوكو ، ابن ناشر ، استعدادًا مبكرًا لكل الأشياء الميكانيكية ، ونفورًا متزايدًا من كل الأشياء الدموية. لذلك تخلى عن المناهج الطبية واختار الفيزياء.

قام ببناء أول بندول له بستة أقدام من الأسلاك ، وكرة تزن 11 رطلاً ، وشمعة "أطلقت" الكرة عن طريق حرق خيط تم ربط الكرة به (لمنع أي تأثير اتجاهي لدفع الكرة).

أصبح بندوله ضجة كبيرة ، وقام ببناء العديد من العروض العامة ، وأشهرها في البانثيون في باريس.

يحتوي متحف أكاديمية كاليفورنيا للعلوم في سان فرانسيسكو على بندول فوكو ضخم يتأرجح عبر قوس يبلغ حوالي 220 درجة يوميًا.

لماذا لا تسألون 360 درجة؟ تعتمد حركة البندول على خط عرض الأرض. وبالمثل تحرك فوكو بمقدار 270 درجة في 24 ساعة. يدور البندول في القطب الشمالي 360 درجة كاملة.

ربما تتساءل بالفعل لماذا لا يتباطأ البندول ويتوقف في النهاية. نعم هو كذلك. في تجارب فوكو المبكرة ، لم يكن هذا مهمًا كثيرًا ، لأنه تأرجح بما يكفي لرؤية تحول الأرضية فيما يتعلق بقوس البندول. ولكن عندما أصبح البندول أكثر إحساسًا ، ابتكر الناس طرقًا للتغلب على المقاومة التي تبطئ حركة البوب.

يستخدم المصممون هذه الأيام مغناطيسًا كهربائيًا بالقرب من نقطة التثبيت للكابل للتغلب على هذه القوة والحفاظ على تأرجح الأشياء. في الأكاديمية ، يتم تشغيل هذا المغناطيس الكهربائي وإيقاف تشغيله عندما يمر الكابل بشعاع من الضوء.

اشرح كيف يعمل بندول فوكو.

هل يتغير وزنك بين القطبين وخط الاستواء؟
http://curious.astro.cornell.edu/question.php؟number=310

أهلا. أنا طالبة في الصف السابع في واشنطن. كان لدي هذا السؤال: الأرض تدور ، لذلك هناك قوة طرد مركزي تجاه خط الاستواء أكثر من القطب الشمالي ، لأن وسط الأرض يدور بشكل أسرع. إذا كنت تعيش على خط الاستواء ، ألن يكون وزنك أقل من شخص يعيش في القطب الشمالي ، لأن هناك المزيد من القوة التي تحاول سحبك بعيدًا عن الأرض؟ شكرا لوقتك ومجهودك. أنا فعلا أقدر ذلك.

أنت محق في أنه بسبب تسارع الجاذبية ، ستقل وزنك بمقدار ضئيل عند خط الاستواء مقارنة بالقطبين. حاول ألا تفكر في تسارع الجاذبية كقوة على الرغم من أن ما يحدث حقًا هو أن الأجسام المتحركة تحب السير في خط مستقيم ، وبالتالي يتطلب الأمر بعض القوة لجعلها تدور في دائرة. لذلك يتم استخدام بعض قوة الجاذبية لتجعلك تدور في دائرة عند خط الاستواء (بدلاً من الطيران في الفضاء) ، بينما في القطب ، هذا ليس ضروريًا. يُعطى العجلة المركزية عند خط الاستواء بمقدار 4 مرات pi تربيعًا في نصف قطر الأرض مقسومًا على مربع فترة الدوران (4 * pi 2 * r / T 2). مدة الدوران 24 ساعة (أو 86400 ثانية) ونصف قطر الأرض حوالي 6400 كم. هذا يعني أن عجلة الجاذبية المركزية عند خط الاستواء تبلغ حوالي 0.03 م / ث 2 (متر لكل ثانية مربعة). قارن هذا بالعجلة الناتجة عن الجاذبية والتي تبلغ حوالي 10 م / ث 2 ويمكنك أن ترى مدى ضآلة هذا التأثير - ستقل بنسبة 0.3٪ عند خط الاستواء عن القطبين!

هناك تأثير إضافي بسبب غموض الأرض. الأرض ليست كروية تمامًا ولكنها تشبه إلى حد ما كرة "مضغوطة" ، حيث يكون نصف القطر عند خط الاستواء أكبر قليلاً من نصف القطر عند القطبين (يمكن تفسير هذا الشكل من خلال تأثير تسارع الجاذبية على المادة التي تصنع فوق الأرض ، تمامًا كما هو موضح أعلاه). هذا له تأثير زيادة طفيفة في وزنك عند القطبين (بما أنك قريب من مركز الأرض وتعتمد قوة الجاذبية على المسافة) وتقليله قليلاً عند خط الاستواء.

مع الأخذ في الاعتبار كلا التأثيرين المذكورين أعلاه ، فإن عجلة الجاذبية هي 9.78 م / ث 2 عند خط الاستواء و 9.83 م / ث 2 عند القطبين ، لذا فإنك تزن 0.5٪ أكثر عند القطبين منه عند خط الاستواء.


الموضوع: سرعة فاصل الأرض

هل يعرف أي شخص كيفية حساب سرعة جهاز الفصل أثناء تحركه عبر الأرض؟ في الوقت الحالي ، أعمل على مشروع في الكلية ، وأبحث في الاختلافات بين النهار والليل: الغلاف الجوي المتأين ، وعلى الرسوم البيانية الخاصة بي يمكنني رؤية غروب الشمس / شروق الشمس. أرغب في أن أكون قادرًا على اتخاذ خطوة أخرى لمشروعي وحساب سرعة جهاز الفصل ، هل لدى أي شخص أي أفكار؟
شكرا

حسن التفكير توج. لكن الفاصل في الواقع سوف يتحرك أسرع من ذلك. الفاصل ليس طبيعيًا لخطوط الطول لدينا. حسنًا ، ربما مرتين في السنة. يبدو أن الرياضيات قد تكون صعبة للغاية.

حسنًا ، كان الاعتقاد السائد أنه سيتحرك بسرعة 1000 ميل في الساعة عند خط الاستواء ، ولكن بالقرب من القطبين ، سيتحرك بسرعة أبطأ بكثير. إذا كان المحيط فقط ، لنقل 25 ميلاً بدلاً من 25000 ، فإنه بالقرب من القطبين يتحرك بسرعة حوالي ميل واحد في الساعة. سيؤثر الوقت من السنة و lattitude على هذا بطريقة كبيرة ، والطبيعة التدريجية له أثناء مروره تجعله يبدو أبطأ ، على الأقل بالنسبة لي. هناك أيضًا تضاريس محلية للتعامل معها. لدي جبال عالية في الشرق والكثير من لا شيء في الغرب. تبدو شروق الشمس وغروبها مختلفين كثيرًا عن منزلي.

للحصول على سرعة دقيقة قد يتطلب الكثير من الرياضيات وربما يكون صالحًا لتلك الدقيقة فقط ، لكنني أعتقد أنه يمكن تحديد قيمة عامة بالطريقة التي وصفتها.

أو أبطأ

بالنسبة لمعظم الأماكن على وجه الأرض ، من الواضح أن متوسط ​​القيمة (على مدار العام) قريب جدًا من ثورة واحدة في اليوم. أكسي_نهج أقرب.

آه ، أرى أن الطريقة 2 (pi) r / t هي الأبسط ولا أحتاج إلى إجابة دقيقة. شكرا لكم جميعا على مساعدتكم ومع ذلك ، فأنا أقوم بحساب المحيط عند خط العرض الخاص بي ، بدلاً من أخذ المحيط عند خط الاستواء؟
هل يعرف أي شخص كيفية حساب سرعة جهاز الفصل أثناء تحركه عبر الأرض؟ في الوقت الحالي ، أعمل على مشروع في الكلية ، وأبحث في الاختلافات بين النهار والليل فيما يتعلق بالأيونوسفير ، وعلى الرسوم البيانية الخاصة بي يمكنني رؤية غروب الشمس / شروق الشمس. أرغب في أن أكون قادرًا على اتخاذ خطوة أخرى لمشروعي وحساب سرعة جهاز الفصل ، هل لدى أي شخص أي أفكار؟
شكرا

في الواقع ، إنه محيط الأرض مضروبًا في جيب التمام لخط العرض ، لكنني متأكد من أن هذا ما قصدته

بالكيلومترات في الساعة ، تكون السرعة تقريبًا
1669.7565 * كوس (خطوط الطول)
(تأكد من أن الآلة الحاسبة بالدرجات وليست بالراديان)

1669.7565 يأتي من 2 * pi * r / 24 ، حيث r = 6378 كم (نصف قطر الأرض) و 24 24 ساعة في اليوم.

لذلك بالنسبة لوحدات الإخراج المختلفة ، مثل متر / ثانية ، يمكنك استخدام نصف قطر الأرض بالأمتار ، ويوم معبرًا عنه بالثواني (86400):
2 * بي * 6378000/86400 = 463.8212

463.8212 * cos (lat) = السرعة بالأمتار في الثانية.

وكما ذكرنا سابقًا ، هذا تقدير تقريبي ، على الرغم من أنه جيد جدًا.

في الواقع ، إنه محيط الأرض مضروبًا في جيب التمام لخط العرض ، لكنني متأكد من أن هذا ما قصدته

لأنني أعتقد أن سرعة حرف النهاية على الأرض ستكون دائمًا أكبر عند الزوايا القائمة للفاصل. إذا قمت بتعريف هذه السرعة على أنها متجه وحدة ، فإن أي مكون من هذا المتجه ، مثل المكوِّن على طول خط عرض ليس عند الزوايا القائمة للفاصل ، سيكون أقل من الوحدة. لذا فإن السرعة الحقيقية للفاصل تكون دائمًا أعلى من سرعة أداة الفصل على طول خط العرض.

لا أعتقد أن هذا صحيح. في الواقع ، أليس العكس هو الصحيح ، كل شيء آخر متساوٍ؟

تخيل فاصلًا مائلًا بزاوية من خطوط الطول. عندما تدور الأرض ، فإن سرعة الأرض للفاصل العمودي على المنهي ستكون أبطأ من سرعة الدوران ، لأنها ليست موازية للدوران.

شكرا لمساعدتك الجميع! تبين عندما أحسبها بهذه الطريقة العامة ، وأقارنها بالنتيجة التي حصلت عليها من مشروعي ، فهي تختلف بمقدار 10 م / ث فقط ، والتي يمكنني بالتأكيد التعايش معها

كنت دائمًا أقوم بالتصويب على هذا النحو:

ليس عليك حساب محيطات بخلاف خط الاستواء.

تدور الأرض 1000 ميل في الساعة عند خط الاستواء (24902 ميل / 24 ساعة).
عند 45 درجة شمالاً (حيث أنا) ، يتحول عند الخطيئة (45) = .707 أو 707 ميلاً في الساعة.

هذه أيضًا طريقة ملعب لتحديد مدى عرض خط الطول في موقعي.

يتحرك المبيد ببطء شديد: مرة واحدة في السنة. تدور الأرض تحتها ، وتحرك سطحها في الظلام ثم تخرج مرة أخرى.
فكر في الأمر كما لو كنت تقود سيارتك على الطريق وفي ظل الجسر: لا يهم الزاوية التي يعبر فيها الجسر الطريق ، ما زلت تدخل الظل بالسرعة التي تتحرك بها سيارتك.

أليس خطًا وهميًا؟ لم أرَ أحدًا يمر بأي سرعة؟ جونا يشوهها. ومع ذلك ، سيكون من الرائع الوقوف على القمر ومشاهدته يمر ببطء.
أليس خطًا وهميًا؟ لم أرَ أحدًا يمر بأي سرعة؟ جونا يشوهها. ومع ذلك ، سيكون من الرائع الوقوف على القمر ومشاهدته يمر ببطء.

هذا سيكون رائع. لكن على سطح القمر ، أتخيل أنه سيكون غير واضح أيضًا. مع تحول النهار إلى الليل ، سترى الأرض مغطاة بأشعة الشمس ، ولكن بظلال طويلة. بعد ذلك سترى الأرض مغطاة بالظلام مع قمم الصخور والتلال لا تزال تغمرها أشعة الشمس. وأخيرًا ، الظلام الدامس.أتخيل أنه سيكون من الصعب تحديد وقت معين عندما يمر بك الفاصل الرياضي الفعلي.

من المثير للاهتمام ، أنه على القمر ، حتى على خط الاستواء ، يمكنك مواكبة نقطة النهاية ببساطة عن طريق الركض.

نعم ، الوقوف على القمر لن يسمح للمرء برؤية الفاصل.

أتساءل ما الذي ينتج عنه فاصل متحرك يمكن ملاحظته من الأرض؟ في الكسوف الشمسي حيث تكون الشمس في السماء مباشرة ، أتساءل عما إذا كان هناك شعور بوجود واحد ، على الرغم من أن غلافنا الجوي لا يزال يلطخه ، بلا شك. ومع ذلك ، في حالة حدوث كسوف كلي يشمل جسمين بدون غلاف جوي ، فقد يكون ذلك واضحًا.

نعم بالتأكيد. إذا كنت تتذكر أن تنظر إلى الجانب في الثواني الأخيرة قبل الكلية ، يمكنك رؤية جدار من الهواء الداكن يسقط عليك ، نفس الظل الأزرق الرمادي الغامق الذي تراه في المنطقة المظللة أسفل حزام الزهرة عند غروب الشمس.

منظور آخر على نفس المشهد. هذا يبين
درجة ضبابية ظل القمر.

صورة اليوم لعلم الفلك - 30 أغسطس 1999
إذا نظرنا إلى الوراء على أرض مكسوفة
الائتمان: Mir 27 Crew حقوق النشر: CNES

إليكم ما تبدو عليه الأرض أثناء كسوف الشمس.
يمكن رؤية ظل القمر معتمًا لجزء من الأرض.
يتحرك هذا الظل عبر الأرض على مسافة 2000 كيلومتر تقريبًا
في الساعة. المراقبون فقط بالقرب من مركز الدائرة المظلمة
يرون كسوفًا كليًا للشمس - يرى آخرون كسوفًا جزئيًا
حيث يظهر جزء فقط من الشمس محجوبًا بالقمر.
هذه الصورة الرائعة لكسوف الشمس في 11 أغسطس 1999
كانت واحدة من آخر الصور المأخوذة من محطة مير الفضائية ،
نظرًا لأن Mir يتم إيقاف تشغيله بعد أكثر من عشر سنوات من
استخدام مثمر.

نعم، منحة، أرى. هل ستُبرز الشمس في أوجها أثناء الكسوف اقتراب الظل؟

[أضيف: شكرا جيف، صورة جميلة من APOD.]

يبدو أنه ينبغي. كلما اقتربت الشمس من السماء ، كلما زادت حافة الظلمة العمودية لأنها تجتاح الهواء من حولك ، لذلك يجب أن يكون الانتقال مفاجئًا بشكل أكبر. إذا كان عليك اختيار شمس منخفضة ، على الرغم من ذلك ، فستختار واحدة منخفضة في الجنوب أو الشمال بالقرب من الظهيرة المحلية ، على ما أعتقد ، (في هذه الحالة سيكون ميل الظلمة مستعرضًا لخط حركتها) ، بدلاً من شمس الصباح أو المساء (في هذه الحالة ينحدر الظل على طول خط السفر).

هذا ما أعتقده ، جو أقل من اللازم ، تشتت أقل للضوء في الظلام.

أمم. تشتت. . ربما هناك سؤال لوني هنا مرتبط بظل فاصل وخسوف. في حالة حدوث كسوف ، ألا يصبح الأفق البعيد أحمر بسبب طول التشتت الأكبر؟ إذا كان الأمر كذلك ، فهل تم تصوير هذا ، أم أن الجميع مشغولون جدًا بالإكليل أو أي بهجة رائعة أخرى؟

أعتقد أنني أتبعك. أنت تقول أنه من الأفضل أن تكون حريصًا على مسار المنهي.

كنت في هاواي في يوليو 1991 عندما حدث كسوف كلي للشمس. كانت السماء غائمة لذا لم أستطع رؤية الكسوف أو جدار الظلام الذي يزحف.

لكن يمكنني الشعور بتغير مستوى الضوء. لقد كانت واحدة من أغرب الأشياء التي مررت بها على الإطلاق. منذ بداية الخسوف ، أخذ القمر أول قضمة له من حافة الشمس ، حتى قبل ثوانٍ من مجمله ، انخفض مستوى الضوء بشكل مطرد إلى ما يبدو أنه نصف سطوع أشعة الشمس الكاملة. (ربما كان أكثر من ذلك بكثير ، لكن العين البشرية لديها إحساس لوغاريتمي بالسطوع).

بعد ذلك ، في فترة 5 ثوانٍ تقريبًا ، بدا الأمر كما لو أن شخصًا ما وضع يده على مفتاح باهتة. تلاشى الضوء مما رأيته نصف سطوع إلى 1/10 سطوع. بدت مشرقة كما هي بعد 15 دقيقة من غروب الشمس. كان هناك الكثير من السماء المفتوحة ، لكن القمر / الشمس كان لا يزال مغطى بالغيوم.

بعد بضع دقائق ، أعاد تأثير مفتاح التعتيم ضوء النهار. لذلك حتى حافة ظل القمر كانت غامضة بما يكفي لتتطلب حوالي 5 ثوان لتمريرها فوقي.

يوج ، يبدو أن الغيوم حصلت عليك. والخبر السار هو أنه عندما تصبح الغيوم مظلمة ، عادة ما تمطر.


10 أشياء لم تكن تعرفها عن القمر

مع اقتراب اكتمال القمر ، يميل سطوعه المتزايد إلى جذب انتباهنا.

يحدث البدر عندما يكون القمر على الجانب الآخر من الأرض من الشمس ، بحيث يضيء وجهه بالكامل بضوء الشمس. [صور: قمرنا المتغير]

لكن في أي يوم من الشهر ، فإن القمر لديه بعض الأسرار في جعبتها. إليك 10 حقائق مدهشة وغريبة عن القمر الصناعي الطبيعي للأرض قد تفاجئك:

1) هناك بالفعل أربعة أنواع من الأشهر القمرية

تتوافق أشهرنا تقريبًا مع طول الوقت الذي يستغرقه القمر الصناعي الطبيعي لدينا للمرور بدورة كاملة من المراحل. من عصي الإحصاء التي تم التنقيب عنها ، استنتج الباحثون أن الأشخاص من العصر الحجري القديم كانوا يحسبون الأيام فيما يتعلق بمراحل القمر. لكن هناك بالفعل أربعة أنواع مختلفة من الأشهر القمرية. المدد المدرجة هنا هي متوسطات.

1. شاذ - طول الوقت الذي يستغرقه القمر للدوران حول الأرض ، مقاسة من نقطة حضيض واحدة (أقرب نقطة في مداره إلى الأرض) إلى التالي: 27 يومًا ، 13 ساعة ، 18 دقيقة ، 37.4 ثانية.

2. عقدي - طول الوقت الذي يستغرقه القمر للمرور عبر إحدى عقده (حيث يعبر مستوى مدار الأرض) والعودة إليه: 27 يومًا ، 5 ساعات ، 5 دقائق ، 35.9 ثانية.

3. فلكي - طول الفترة الزمنية التي يستغرقها القمر للدوران حول الأرض ، باستخدام النجوم كنقطة مرجعية: 27 يومًا ، 7 ساعات ، 43 دقيقة ، 11.5 ثانية.

4. سينودسي - طول الفترة الزمنية التي يستغرقها القمر للدوران حول الأرض ، باستخدام الشمس كنقطة مرجعية (أي الفاصل الزمني بين اقترانين متتاليين مع الشمس - الانتقال من القمر الجديد إلى القمر الجديد): 29 يومًا ، 12 ساعة ، 44 دقيقة ، 2.7 ثانية. إنه الشهر المجمعي الذي هو أساس العديد من التقاويم اليوم ويستخدم لتقسيم السنة.

2) نرى أكثر بقليل من نصف القمر من الأرض

ستلاحظ معظم الكتب المرجعية أنه نظرًا لأن القمر يدور مرة واحدة فقط خلال كل ثورة حول الأرض ، فإننا لا نرى أبدًا أكثر من نصف سطحه الإجمالي. ومع ذلك ، فإن الحقيقة هي أننا في الواقع نرى المزيد منه على مدار مداره الإهليلجي: 59 بالمائة (حوالي ثلاثة أخماس). [شرح القمر المكتمل "القمر الخارق"]

معدل دوران القمر موحد ولكن معدل دورانه ليس كذلك ، لذلك يمكننا أن نرى ما حول حافة كل طرف من وقت لآخر. بعبارة أخرى ، لا تسير الحركتان بشكل كامل ، على الرغم من ظهورهما معًا في نهاية الشهر. نسمي هذا التأثير اهتزاز خطوط الطول.

لذا فإن القمر "يهز" في اتجاه الشرق والغرب ، مما يسمح لنا برؤية أبعد في خط الطول عند كل حافة مما كنا نستطيع. لا يمكن رؤية نسبة الـ 41 بالمائة المتبقية من وجهة نظرنا ، وإذا كان أي شخص في تلك المنطقة من القمر ، فلن يرى الأرض أبدًا.

3) سيستغرق الأمر مئات الآلاف من الأقمار لتساوي سطوع الشمس

يضيء البدر بقوة -12.7 ، لكن الشمس أكثر إشراقًا بـ 14 درجة ، عند -26.7. تبلغ نسبة سطوع الشمس مقابل القمر فرقًا قدره 398.110 إلى 1. إذن هذا هو عدد الأقمار الكاملة التي تحتاجها لتساوي سطوع الشمس. لكن هذه كلها نقطة خلافية ، لأنه لا توجد طريقة يمكنك من خلالها احتواء العديد من الأقمار الكاملة في السماء.

السماء تدور حول 360 درجة (بما في ذلك النصف الذي لا نستطيع رؤيته ، أسفل الأفق) ، لذلك هناك أكثر من 41200 درجة مربعة في السماء. يبلغ عرض القمر نصف درجة فقط ، مما يمنحه مساحة قدرها 0.2 درجة مربعة فقط. لذا يمكنك أن تملأ السماء بأكملها ، بما في ذلك النصف الذي يقع تحت أقدامنا ، بـ 206.264 قمراً مكتملاً - وما زلت تقصر بمقدار 191.836 في محاولة لمطابقة سطوع الشمس.

4) القمر الأول أو الربع الأخير ليس نصف سطوع البدر

إذا كان سطح القمر يشبه كرة البلياردو الملساء تمامًا ، فسيكون سطوع سطحه هو نفسه في كل مكان. في مثل هذه الحالة ، سيبدو بالفعل نصف ساطع. [شرح مراحل القمر]

لكن القمر له تضاريس قاسية للغاية. على وجه الخصوص بالقرب من خط الليل والنهار (المعروف باسم المنهي) ، يبدو المشهد القمري مليئًا بظلال لا حصر لها من الجبال والصخور وحتى الحبيبات الصغيرة من الغبار القمري. أيضا ، وجه القمر ملطخ بالمناطق المظلمة. والنتيجة النهائية هي أنه في الربع الأول ، يظهر القمر سطوعًا واحدًا على أحد عشر فقط كما لو كان ممتلئًا.

القمر في الواقع أكثر سطوعًا قليلاً في الربع الأول منه في الربع الأخير ، لأنه في تلك المرحلة تعكس بعض أجزاء القمر ضوء الشمس بشكل أفضل من غيرها.

5) يظهر القمر المضاء بنسبة 95 في المائة بنصف سطوع البدر

صدق أو لا تصدق ، القمر نصف سطوعه مثل اكتمال القمر حوالي 2.4 يوم قبل وبعد اكتمال القمر. على الرغم من أن حوالي 95 في المائة من القمر مضاء في هذا الوقت ، وبالنسبة لمعظم المراقبين العاديين ، قد لا يزال يبدو وكأنه قمر "مكتمل" ، إلا أن سطوعه أقل بمقدار 0.7 درجة تقريبًا من سطوعه عند اكتماله ، مما يجعله يبدو نصف ساطع .

6) الأرض ، كما تظهر من القمر ، تمر أيضًا بمراحل

ومع ذلك ، فهي معاكسة لمراحل القمر التي نراها من الأرض. إنها أرض مكتملة عندما تكون قمرًا جديدًا بالنسبة لنا في الربع الأخير من الأرض عندما نشاهد ربع القمر الأول وهلال الأرض عندما نرى قمرًا محدبًا ، وعندما تكون الأرض في مرحلة جديدة ، نشاهد اكتمالًا القمر.

من أي بقعة على القمر (باستثناء الجانب البعيد ، حيث لا يمكنك رؤية الأرض) ، ستكون الأرض دائمًا في نفس المكان في السماء.

من القمر ، تظهر أرضنا أكبر بأربعة أضعاف مما يظهر لنا البدر ، واعتمادًا على حالة غلافنا الجوي - يضيء في أي مكان من 45 إلى 100 مرة أكثر سطوعًا من البدر. لذلك عندما تظهر أرض كاملة (أو شبه ممتلئة) في سماء القمر ، فإنها تضيء المناظر الطبيعية للقمر المحيطة بتوهج رمادي مزرق.

من هنا على الأرض ، يمكننا أن نرى هذا التوهج عندما يظهر لنا القمر كضوء شمس هلال يضيء ولكن شظية من القمر ، في حين أن بقية مخططه يكون مرئيًا بشكل خافت بفضل ضوء الأرض. كان ليوناردو دافنشي أول من اكتشف حقيقة هذا التوهج الغريب الذي ظهر على القمر.

7) يتم عكس الكسوف عند المشاهدة من القمر

المراحل ليست الأشياء الوحيدة التي تُرى في الاتجاه المعاكس من القمر. كسوف القمر بالنسبة لنا هو كسوف للشمس من القمر. في هذه الحالة ، يبدو أن قرص الأرض يحجب الشمس.

إذا كان يحجب الشمس تمامًا ، فإن حلقة ضيقة من الضوء تحيط بالقرص المظلم للأرض الذي يضيء غلافنا الجوي الخلفي بالشمس. يبدو أن الخاتم له صبغة حمراء ، لأنه الضوء المشترك لجميع شروق الشمس وغروبها الذي يحدث في تلك اللحظة بالذات. هذا هو السبب في أن القمر يأخذ توهجًا أحمر أو نحاسي أثناء الخسوف الكلي للقمر.

عندما يحدث كسوف كلي للشمس هنا على الأرض ، يمكن للمراقب على القمر أن يشاهد على مدار ساعتين أو ثلاث ساعات حيث تشق رقعة صغيرة ومميزة من الظلام طريقها ببطء عبر سطح الأرض. إنه ظل القمر المظلم ، المسمى أومبرا ، الذي يسقط على الأرض ، ولكن على عكس خسوف القمر ، حيث يمكن أن يبتلع القمر تمامًا بظل الأرض ، فإن ظل القمر يكون عرضه أقل من بضع مئات من الأميال عندما يلامس الأرض ، تظهر فقط على شكل بقعة مظلمة.

8) هناك قواعد لكيفية تسمية فوهات القمر

تشكلت الفوهات القمرية من الكويكبات والمذنبات التي اصطدمت بالقمر. يُعتقد أن ما يقرب من 300000 حفرة يزيد عرضها عن كيلومتر واحد (0.6 ميل) على الجانب القريب من القمر وحده.

تمت تسمية هذه أسماء العلماء والعلماء والفنانين والمستكشفين. على سبيل المثال ، تم تسمية كوبرنيكوس كريتر باسم نيكولاس كوبرنيكوس ، عالم الفلك البولندي الذي أدرك في القرن السادس عشر أن الكواكب تتحرك حول الشمس. تم تسمية أرخميدس كريتر على اسم عالم الرياضيات اليوناني أرخميدس ، الذي قام بالعديد من الاكتشافات الرياضية في القرن الثالث قبل الميلاد.

بدأت عادة تطبيق الأسماء الشخصية على التكوينات القمرية في عام 1645 مع مايكل فان لانجرين ، وهو مهندس في بروكسل أطلق على السمات الرئيسية للقمر اسم الملوك والأشخاص العظماء على الأرض. على خريطته القمرية ، أطلق على أكبر سهل قمري (يُعرف الآن باسم Oceanus Procellarum) على اسم راعيه ، فيليب الرابع ملك إسبانيا.

ولكن بعد ست سنوات فقط ، أكمل جيوفاني باتيستا ريتشيولي من بولونيا خريطته القمرية العظيمة الخاصة به ، والتي أزالت الأسماء التي منحها فان لانغرين وبدلاً من ذلك استمدت الأسماء أساسًا من أسماء علماء الفلك المشهورين - أساس النظام الذي يستمر حتى يومنا هذا. في عام 1939 ، أصدرت الجمعية الفلكية البريطانية فهرسًا للتكوينات القمرية المسماة رسميًا ، "Who's Who on the Moon" ، يسرد أسماء جميع التكوينات التي اعتمدها الاتحاد الفلكي الدولي.

يواصل الاتحاد الفلكي الدولي اليوم تحديد أسماء الحفر على القمر ، إلى جانب أسماء جميع الأجرام الفلكية. تنظم IAU تسمية كل ميزة سماوية معينة حول موضوع معين.

تميل أسماء الحفر الآن إلى مجموعتين. عادةً ما يتم تسمية فوهات القمر على اسم العلماء والعلماء والمستكشفين والفنانين المتوفين الذين اشتهروا بمساهماتهم في مجالات تخصصهم. من المقرر تسمية الفوهات حول فوهة أبولو وماري موسكوفينز على اسم رواد فضاء أمريكيين متوفين ورواد فضاء روس.

9) القمر يشمل نطاق درجات حرارة ضخم

إذا قمت بمسح الإنترنت بحثًا عن بيانات درجة الحرارة على القمر ، فستواجه قدرًا كبيرًا من الارتباك. هناك القليل من الاتساق حتى داخل موقع ويب معين يتم فيه اقتباس مقياس درجة الحرارة: مئوية وفهرنهايت وحتى كلفن.

لقد اخترنا استخدام الأرقام التي نقلتها وكالة ناسا على موقعها على الإنترنت: تتراوح درجة الحرارة عند خط الاستواء القمري من 280 درجة فهرنهايت (ناقص 173 درجة مئوية) ليلاً إلى 260 درجة فهرنهايت (127 درجة مئوية) عالية جدًا. ) في وضح النهار. في بعض الفوهات العميقة بالقرب من قطبي القمر ، تكون درجة الحرارة دائمًا قريبة من 400 درجة فهرنهايت (ناقص 240 درجة مئوية).

أثناء خسوف القمر ، عندما يتحرك القمر في ظل الأرض ، يمكن أن تنخفض درجة حرارة السطح حوالي 500 درجة فهرنهايت (300 درجة مئوية) في أقل من 90 دقيقة.

10) القمر له منطقته الزمنية الخاصة

من الممكن معرفة الوقت على القمر. في الواقع ، في عام 1970 ، طلبت ساعات Helbros من كينيث ل.فرانكلين ، الذي كان لسنوات عديدة كبير علماء الفلك في Hayden Planetarium في نيويورك ، أن يصمم ساعة للمشاة على القمر تقيس الوقت فيما أسماه "lunations ،" يستغرق القمر للدوران والدوران حول الأرض ، كل قمرة هي بالضبط 29.530589 يومًا أرضيًا.

بالنسبة للقمر ، طور فرانكلين نظامًا أطلق عليه "متوسط ​​الوقت الشمسي القمري" ، أو التوقيت القمري (LT). لقد تصور مناطق زمنية محلية للقمر مماثلة للمناطق الزمنية القياسية للأرض ، ولكنها تستند إلى خطوط الطول التي يبلغ عرضها 12 درجة (مماثلة لفترات 15 درجة على الأرض). "سيتم تسميتها بشكل لا لبس فيه على أنها" توقيت المنطقة الشرقية بدرجة 36 درجة ، "وما إلى ذلك ، على الرغم من أن" التوقيت الكوبرنيكي "و" وقت الهدوء الغربي "وغيرهما قد يتم اعتمادهما على أنهما مناسبان". تم تعريف الساعة القمرية على أنها "قمري" ، كما تم تقديم decilunours و centilunours و millilunours.

ومن المثير للاهتمام ، أنه تم إرسال ساعة قمر واحدة إلى رئيس الولايات المتحدة في ذلك الوقت ، ريتشارد إم نيكسون ، الذي أرسل رسالة شكر إلى فرانكلين. تم الاحتفاظ بالملاحظة وساعة القمر الأخرى في علبة عرض في Hayden Planetarium لعدة سنوات.

يتساءل عدد غير قليل من الزوار علانية عن سبب تقديم نيكسون لساعة يد يمكن استخدامها على القمر فقط.


ماذا يوجد على الجانب المظلم من القمر؟

لذلك يُطلق على الوجه الآخر ، الذي لا يُرى معظمه أبدًا من الأرض ، "البعيد" جانب القمر". بمرور الوقت ، بعض الأجزاء البعيدة يمكن رؤية الجانب بسبب الاهتزاز. فقط خلال كامل القمر (كما ينظر إليه من الأرض) هو كله بعيد جانب من القمر المظلم.

ثانيًا ، هل جانب واحد من القمر مظلم بشكل دائم؟ لأول مرة الجانب المظلم ليس حقا أي أغمق من القريب الجانب. مثل الأرض ، تحصل على الكثير من ضوء الشمس. نحن لا نرى البعيد الجانب لأن & ldquothe القمر قال جون كيلر ، نائب عالم المشروع في وكالة ناسا قمري مشروع الاستطلاع المداري.

بالنظر إلى هذا ، ما مدى برودة الجانب المظلم من القمر؟

هل تشرق الشمس على الجانب المظلم من القمر؟

هناك بعض ضوء الأرض في بعض الأحيان ، والذي ينعكس تقنيًا ضوء الشمس& hellip ولكن ليس مباشرة ضوء الشمس. هذا لأن ملف الجانب المظلم هل الجانب تواجه بعيدا عن شمس. 2: هل هناك أي ضوء الشمس على المدى البعيد جانب القمر؟ الجواب: نصف الوقت ، نعم ، نصف الوقت ، لا.


شاهد الفيديو: ناسا لاتريد منك رؤية هذا الفيديو! (أغسطس 2022).